Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTDie Tribologie ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit elektrischer Verbindungen, da sie das Zusammenspiel von Reibung, Verschleiß und Kontaktmechanik beeinflusst. Das Fraunhofer EMFT untersucht tribologische Eigenschaften auf Makro-, Meso- und Mikroskala, um Kontaktflächen gezielt zu optimieren und die Zuverlässigkeit und Lebensdauer elektrischer Verbindungen zu steigern.
Tribologie für elektrische Verbindungstechnik
Reibkorrosion in elektrischen Kontakten untersuchen und vermeiden
Reibkorrosionsprüfstand des Fraunhofer EMFT zur Untersuchung der Tribologie von Kontaktoberflächen
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Reibkorrosion in elektrischen Kontakten. Dabei werden unterschiedliche Kontaktoberflächen und Beschichtungen hinsichtlich ihrer tribologischen Eigenschaften und Langzeitzuverlässigkeit bewertet.
Reibkorrosion von Kontaktoberflächen
Am Fraunhofer EMFT werden unterschiedliche Oberflächen und Beschichtungen hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Reibkorrosion untersucht. Beispielsweise wurden thiol-beschichtete Silberoberflächen umfassend bewertet und analysiert.
Mithilfe des speziell entwickelten Reibkorrosionsprüfstands können gezielt Ausfälle provoziert und unterschiedliche Oberflächen unter definierten Bedingungen hinsichtlich ihrer Langzeitzuverlässigkeit verglichen werden. Die Ergebnisse ermöglichen die gezielte Optimierung von Oberflächenbeschichtungen und die Ableitung anwendungsspezifischer Empfehlungen für zuverlässige elektrische Kontakte.
Darüber hinaus unterstützt das Fraunhofer EMFT Unternehmen bei der Ursachenanalyse von Reibkorrosion und der Bewertung typischer Schadensmechanismen. Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir maßgeschneiderte Strategien zur Vermeidung von Ausfällen und zur Steigerung der Zuverlässigkeit elektrischer Verbindungen.
Simulation von Kontaktflächen und Reibverschleiß von elektrischen Kontakten
Mit Hilfe digitaler Zwillinge analysiert das Fraunhofer EMFT elektrische Verbindungen auf drei Ebenen:
Makroebene: Untersuchung des Einflusses einzelner Kontakte auf die gesamte Baugruppe, um thermomechanisch und elektrisch optimierte Designs zu entwickeln.
Mesoskala: Bewertung der mechanischen Eigenschaften spezifischer Verbindungen, einschließlich Kontaktkräfte sowie Deformations- und Relaxationsverhalten.
Mikroskala: Analyse der Materialeigenschaften wie Oberflächenrauheit und Mikrostruktur, um Kontaktwiderstand und Verschleiß präzise vorherzusagen.
Die Kombination dieser Skalen liefert ein umfassendes Bild der elektrischen Verbindungen und ermöglicht präzisere Entwicklungen, optimierte Tests und eine höhere Zuverlässigkeit in vielfältigen Anwendungsbereichen.
Simulation von Kontaktflächen und Reibverschleiß von elektrischen Kontakten