Elektrische Kontakte - Werkstoffe, Gestaltungen und Anwendungen in der Nachrichten-, Automobil- und Energietechnik

Elektrische Kontakte sind wichtige Bestandteile in elektromechanischen Bauelementen wie Schaltern und Steckverbindern. Ihre Aufgabe ist es, Stromkreise zu schließen, den Strom zu führen, geschlossene Stromkreise wieder zu öffnen und Strompfade gegeneinander zu isolieren. Erhöhung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit, Reduktion von Bauvolumen und Kosten sowie Anpassungen an neue technische Anforderungen erfordern permanente Weiterentwicklungen.

Vermittelt werden notwendige Kenntnisse für Arbeiten mit elektrischen Kontakten. Dies bezieht sich sowohl auf die physikalischen und kontakttechnischen Eigenschaften als auch auf die Herstellung, Verarbeitung, Prüfung und Anwendung der Werkstoffe. Ein besonderer Schwerpunkt wird auf die Anwendung gelegt, wobei die Informations- und Nachrichtentechnik, die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, die Kraftfahrzeugtechnik inklusive E-Mobility, die Industrieschaltgerätetechnik sowie die Hausinstallations- und Hausgerätetechnik im Vordergrund stehen.

Neben der Vermittlung von Kenntnissen über moderne Kontakt- und Kontaktträger-Werkstoffe sowie über wirtschaftliche Fertigungsverfahren inklusiv der Einsparung von Edelmetallen wird im Seminar Wert auf Erfahrungsaustausch gelegt. Für die Diskussion von Problemen stehen erfahrene Spezialisten namhafter Firmen zur Verfügung.

Das Seminar ist vom VDSI Verband Deutscher Sicherheitsingenieure e.V. als geeignet für die Weiterbildung von Sicherheitsfachkräften nach § 5 (3) ASiG eingestuft worden, und die Teilnehmer erhalten auf der qualifizierten Teilnahmebescheinigung 2 VDSI-Punkte Arbeitsschutz.

Physiker, Ingenieure, Konstrukteure, Verfahrens- und Fertigungstechniker aus den Bereichen Planung, Fertigung, Qualitätswesen sowie Forschung und Entwicklung der Schaltgeräte- und Kontaktwerkstoffhersteller sowie -anwender

Montag, 27. Januar 2025
9.00 bis 12.30 und 13.45 bis 17.15 Uhr

1. Grundlagen der Kontakttechnik (V. Behrens)

• Gliederung der Kontaktanforderungen
• Widerstand geschlossener Kontakte
• Reibverschleiß bei Steckkontakten
• Ausschaltvorgang
• Lichtbogenentstehung und -wirkung
• Lichtbogenablenkung und -löschung bei Gleich- und Wechselstrom
• Einschalten mit Prellen, Abbrand, Verschweißen
• Literatur zu elektrischen Kontakten

2. Herstellverfahren und Prüfungen für Kontaktschichten in der Nachrichtentechnik (R. Paulsen)

• galvanische, walztechnische und vakuumtechnische Beschichtungsverfahren
• Qualitätsprüfungen der Kontaktschichten
• Funktionsprüfungen

3. Gold- und Platinwerkstoffe für mittlere und niedrige elektrische Belastungen (R. Paulsen)

• Verfügbarkeit von Au, Pd und Pt
• Kontakteigenschaften von Gold und Platin für Schalt-, Schleif- und Steckkontakte
• Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen verschiedener Gold- und Platin-Legierungen

4. Kontaktträgerwerkstoffe auf Kupferbasis (U. Hofmann)

• Kupfer, niedriglegierte Kupferlegierungen
• naturharte und aushärtbare Kupferlegierungen
• physikalische und chemische Eigenschaften
• Verarbeitung

Dienstag, 28. Januar 2025
8.00 bis 12.30 und 13.45 bis 17.15 Uhr

5. Steckverbinderkontakte der Elektrotechnik und Elektronik (Th. Fili)

• Grundlagen des Steckkontakts und funktionelle Anforderungen
• Steckverbinder für den Niederspannungs- und Niederfrequenzbereich
• Werkstoffe und Beschichtungswerkstoffe für Steckverbinderkontakte
• mehrpolige Steckverbinder
• Prüfungen

6. Anwendungsbeispiele für schaltende, elektrische Kontakte in der Informationstechnik (D. Späth)

• Gestaltung von Kontaktstellen in Relais, Schaltern und Tasten
• typische Kontaktschichten und ihre Herstellungsverfahren
• Designregeln zur Erhöhung der Kontaktzuverlässigkeit
• Ursachen für Kontaktstörungen

7. Automobilgerechte Stecksysteme (Th. Fili)

• allgemeine Anforderungen
• Konstruktionsmerkmale
• Werkstoffe
• Steckverbinderarten
• Einsatzbedingungen, Integration im Fahrzeug
• Verbindungstechniken: Kontaktteil/Leitung
• Qualitätsmerkmale

8. Kontaktwerkstoffe auf Silberbasis (T. Mützel)

• Silber und Silber-Legierungen (Ag, AgCu, Feinkornsilber)
• Silber-Verbundwerkstoffe (Ag/Ni, Ag/C, Ag/CdO, Ag/SnO2, Ag/ZnO, Ag/W, Ag/Mo)
• Herstellverfahren und Verarbeitungseigenschaften
• Kontakt- und Schalteigenschaften
• Anwendungsbereiche

9. Verbindungstechniken für elektrische Kontakte (S. Knoll)

• Einzel- und Bandlöten
• Induktions-, Widerstands-, Ofenlöten
• Nietverbindungen
• moderne Widerstandsschweißverfahren: Plättchen- und Profildrahtaufschweißen
• Laser- und Ultraschallschweißen
• Qualitätsprüfung

10. Prüfung von elektrischen Kontakten der Energietechnik (T. Mützel)

• Kontakt- und Schalteigenschaften als Systemgrößen
• messtechnische Grundlagen und statistische Auswerteverfahren
• Prüfungen in Modellschaltern und in serienmäßigen Schaltgeräten
• Prüfung von Schaltern und Relais für Kraftfahrzeuge
• Analyse der Ein- und Ausschaltvorgänge
• Qualitätsüberwachung

Mittwoch, 29. Januar 2025
8.00 bis 12.00 und 13.15 bis 14.45 Uhr

11. Anwendungsbeispiele für elektrische Kontakte in der Energietechnik (V. Behrens)

• Anforderungen an die Kontaktstellen und ihre Gestaltung in Hilfsstrom-, Motor-, Schutz-, Vakuum- und Hochspannungsschaltern
• Kontaktwerkstoffauswahl
• funktionsbedingte Kontaktstörungen durch Abbrand, Materialwanderung und Verschweißen

12. Überblick zu Anschluss-Techniken (V. Behrens)

• Schrauben und Weichlöten
• Cage Clamp
• Crimpen
• Press-Fit-Verbindungen
• Schneid-Klemm-Verbindungen
• gasdichte Verbindungen
• Korrosionsbeständigkeit

13. Relais im Kraftfahrzeug und Industrie- sowie Haushaltsanwendungen (O. Lutz)

• Anforderungsprofil bezüglich Lebensdauer, Ausfallkriterien, Schaltvermögen bei DC und AC
• typische Lastbedingungen: Lampe, Motor, ohmsche Last, Kurzschluss
• Besonderheiten der Ansteuerung von Relais und ihre Auswirkungen auf die Schaltzuverlässigkeit
• Eigenschaften von Kontaktwerkstoffen
• DC-Bordnetze bei höheren Spannungen

14. Schadstoffe in Schaltgeräten und ihre Vermeidung – ein Überblick (V. Behrens)

• EU-Altautoverordnung
• IMDS und GADSL
• WEEE und RoHS II
• REACH und SVHC
• SF6
• Ersatz für Cadmium, Beryllium, Blei, Nickel

15. Oberflächenanalytische Methoden zur Aufklärung von Funktionsstörungen elektrischer Kontakte (U. Klotz)

• Rasterelektronenmikroskopie mit EDX und WDX
• Augerelektronenspektroskopie
• ESCA
• Glimmentladungs- und Funkenspektroskopie
• TOF-SIMS
• Anwendungsfälle und Nachweisgrenzen