Kontaktwerkstoffe für Hochleistungsanwendungen

Abstract:
Aufgrund aktueller Entwicklungen in den Anwendungsgebieten regenerative Energien, Industrie und Automotive werden besondere Anforderungen an elektromechanische Schaltgeräte sowie Kontaktwerkstoffe gestellt. Insbesondere steigen aufgrund weitergehender Geräteminiaturisierung die Energiedichten in den Geräten an. Zudem zwingt der Anstieg der Edelmetallpreise Schaltgerätehersteller zur Edelmetalleinsparung bei Kontaktwerkstoffen. In Schützversuchen unter Schwerlast wurde der Anstieg der Energiedichten simuliert und ein stark exponentieller Zusammenhang zwischen Ausschaltenergie und Abbrand aufzeigt. Generell konnte der positive Einfluss von höheren Metalloxidgehalten auf das Abbrandverhalten von Silber-Zinnoxid Kontaktwerkstoffen gezeigt werden, welcher sowohl Maßnahmen zur Leistungssteigerung als auch zur Edelmetalleinsparung ermöglicht. Als weitere wichtige Eigenschaft von Kontaktwerkstoffen wurde die Sicherheit gegen dynamische Verschweißungen betrachtet. Insbesondere beim Einsatz unsymmetrischer Kontaktpaarungen aus AgNi und Silber-Metalloxid bestehen bezüglich der Schweißneigung von Ag/ZnO und Ag/SnO2 deutliche Unterschiede. Verschweißkräfte können bei AgC im Wesentlichen durch den Graphitgehalt im Kontaktwerkstoff und den Umformgrad beeinflusst werden. Die im Beitrag vorgestellten experimentellen Ergebnisse zum Einfluss der Kontaktwerkstoffe auf das Schaltverhalten können als Basis für Schaltgerätelösungen in Hochleistungsanwendungen, die aktuellen Entwicklungen auf dem Energiesektor gerecht werden, aufzeigen.