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Projektparter fem: Selbstschmierende Schichten für elektrische Kontakte

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(Foto: fem)
Wer die aktuelle Diskussion rund um das Thema Energiewende verfolgt, der weiß, dass eine wesentliche Voraussetzung für deren Gelingen die Gewährleistung einer sicheren und stabilen Übertragung der Energie ist. Daher sind langzeitstabile stromführen-de Verbindungen, beispielsweise an Ladesäulen für E-Mobile oder in gasisolierten Schaltanlagen von größter Bedeutung für die Funktions-sicherheit von Energieanlagen bzw. für die Zuverlässigkeit der Energieübertragung.
Damit die dabei verwendeten, mit Edelmetallen beschichteten Kontakte auch bei hohen Steckzyklen – d. h. wenn sie sehr oft gezogen und eingesteckt werden – unversehrt bleiben, werden sie derzeit mit Kontaktschmiermitteln behandelt. Diese verringern den Reibverschleiß im Betrieb und ermöglichen die geforderten, mitunter sehr langen Einsatzzeiten. Diese Schmiermittel haben jedoch verschiedene Nachteile: Sie müssen temperaturbeständig sein und sehr exakt dosiert werden, und sie altern, zersetzen sich und bilden mit der Zeit Rückstande, die den Kontaktwiderstand erhöhen.
An diesem Punkt setzt nun ein neues Forschungsprojekt mit dem Titel „Kontakt- und Langzeitverhalten selbstschmierender Beschichtungen in stromtragenden Verbindungen der Elektroenergietechnik“ an. Ziel ist die Entwicklung von galvanischen Silber-Dispersionsschichten mit selbstschmierenden Eigenschaften. Diese neuartigen Schichten sollen die nachträglich aufgebrachten Schmiermittel irgendwann über-
flüssig machen. Die beiden Forschungspartner, das Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik (IEEH) an der TU Dresden und das in Schwäbisch Gmünd ansässige Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie (fem), trafen sich unlängst in Dresden auf der Auftaktveranstaltung des Verbundprojektes, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms über einen Zeitraum von 3 Jah-
ren mit insgesamt etwa 1,3 Millionen Euro gefördert wird.
Auch das Interesse und die Beteiligung der Industrie ist sehr hoch: Die Verbundpartner Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG und Composite Coatings Services GmbH sowie die assoziierten Partner Henze BNP AG, Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG, Siemens AG und Stäubli Electrical Connectors GmbH arbeiten gemeinsam mit den Forschungsinstituten an der Entwicklung der Silberbeschichtungen, in die vorwiegend sogenannte hexagonale Bornitrid-Partikel als Festschmierstoff eingelagert werden sollen. Am fem werden diese Schichten im Labormaßstab erzeugt. Eine Simulationssoftware hilft den Forschern dabei, den Einbau und die Verteilung der genannten Partikel zu optimieren. Auch ein großer Teil der umfangreichen Charakterisierung der Schichten – wie ist ihr Reibungsverhalten, wie gut sind ihre mechanischen oder thermischen Eigenschaften? – findet am fem statt. Das IEEH in Dresden untersucht dagegen die elektrischen Eigenschaften der Schichten und führt Reibverschleißversuche an realen Steckverbindern durch. „Am Ende steht zwar noch nicht das marktreife Produkt, aber durch das Know-how der beteiligten Industriepartner können die Dispersionsschichten gegen Projektende so-
gar auf industriellen Probenkörpern im Technikumsmaßstab hergestellt und qualifiziert werden“, so Heidi Willing vom fem.

www.fem-online.de

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