AANDRIJFTECHNIEK | mei 202224
doel was in te schatten of de mechanisch-elektrische-ther-
mische belastingen lager zijn dan de sterkte van de gebruikte
materialen met minimale materiaalinbreng. Bijzonder uitda-
gend zijn korte stroompieken/foutstromen waarbij warmte-
geleiding en/of warmteopslag in het materiaal overheersen.
Door de inhomogene temperatuurverdeling in het contact in
deze gevallen, in vergelijking met de homogeen stromende
geleider, is het I²t-criterium (criterium voor de kortstondige
overbelastbaarheid van elektrische componenten) niet meer
van toepassing. Voor zeer korte gepulseerde stromen is een
numerieke berekening vereist om rekening te houden met de
invloed van de warmtecapaciteit op de temperatuurverdeling.
Veroudering, levensduur en testen
De veroudering van stroomvoerende verbindingen wordt
beïnvloed door vijf factoren: krachtdegradatie (kruip en
spanningsrelaxatie), diffusie (vorming van intermetallische
fasen, contactadhesie), wrijvingsslijtage (abrasie en adhesie),
elektromigratie (leegloop) en chemische reacties (oxidatie
en galvanische corrosie). Veroudering leidt tot een toename
van de contactweerstand, de vermogensdissipatie en dus de
verbindingstemperatuur bij de verbinding. Dit proces versnelt
de schade aan de verbinding en de omringende onderdelen
zoals isolatie.
Analyse van een
stekkerverbinding
De verschillende onderdelen van een stekkerverbinding
in dispersiecoatings het aantal paringscycli verhogen door
de wrijvingscoëfficiënt tussen de contacten te verlagen. Er
zijn zelfsmerende coatings van zilver met deeltjes grafiet of
met deeltjes WS
2
, MoS
2
, SiC, Bi
2
S
3
, hBN of SnS. Deze worden
momenteel bij onderzoek in aanmerking genomen en kunnen
een goed alternatief zijn voor conventionele contactsmeer-
middelen. Hierover loopt momenteel een onderzoeksproject
bij het lectoraat.
Ontwerp volgens fysisch gedrag
Om het verband tussen contactkracht en contactweer-
stand te begrijpen, is natuurkundige kennis van contact- en
langetermijngedrag vereist. Bovendien kan de eindige-ele-
mentenmethode (FEM) – een numerieke procedure die wordt
toegepast op diverse fysische opgaven – worden gebruikt om
bepaalde relaties te beschouwen. Deze methode kan worden
gebruikt ter ondersteuning van het elektrische en mechani-
sche ontwerp van de macroscopische structuur (contactdoos,
connectorgeometrie en contactelement). Een van de uitda-
gingen is het modelleren van het elektrische contact om het
elektrisch-thermische gedrag correct te kunnen modelleren.
Dit is gedeeltelijk niet mogelijk met de standaardfuncties
van de berekeningssoftware. De Technische Universiteit van
Dresden heeft daarom uitgebreide modules ontwikkeld. Het
22-23-24-25_lappconnetors.indd 24 21-04-2022 15:20
