Elektrische und Mechanische Eigenschaften realer Steckverbinderkontaktierungen -Vergleich zwischen Simulation und Messung - Verschleiß auf Grund von kleinsten Relativebwegungen

Abstract:
Aus Experimenten und praktischen Erfahrungen ist bekannt, dass Steckverbinderkontakte durch mechanischen Verschleiß ausfallen können, ohne dass die Kontaktpartner eine Relativbewegung zueinander erfahren. Angreifende Querkräfte, welche noch nicht zu einem Gleiten der Kontaktpunkte ausreichen, erzeugen einen äußeren ringförmigen Verschleißbereich. Bedingt durch die in diesem Bereich wirkenden geringeren Flächenpressungen und dem materialspezifischen statischen Reibkoeffizienten, können die Mikrokontaktpunkte (a-Spots) nicht der Relativbewegung der Kontaktmittelpunkte folgen. Der Artikel beschreibt ein numerisches Verfahren, basierend auf der „conjugade gradient method“ und „Papkovich Neuber“ Potentialen, welches den Anteil an haftenden und gleitenden Mikrokontaktpunkten (a-Spots) für reale Steckverbinderkontakte berechnet. Hierbei werden sowohl die Schichtstruktur, Oberflächentopographie und Kontaktradien mit berücksichtigt. Die Haft- / Gleitzonen als Funktion der Scherkraft werden für Sn-, Ag- und Au-Kontaktsysteme berechnet. Die Ergebnisse werden als 3D-Darstellungen visualisiert.