Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen

1 Physikalische und chemische Effekte an elektrischen Kontakten.- 1.1 Ruhender Kontakt (M. Huck u. W. A. Merl, überarbeitet von M. Huck).- 1.1.1 Definitionen.- 1.1.2 Fremdschichtfreier Kontakt.- 1.1.2.1 Einführung.- 1.1.2.2 Kontaktfläche.- 1.1.2.2.1 Qualitative Beschreibung.- 1.1.2.2.2 Modelltheorien und profilometrische Theorien.- 1.1.2.3 Kontaktwiderstand.- 1.1.2.3.1 Engewiderstand einer Mikroflächenverteilung.- 1.1.2.3.2 Engewiderstand in Abhängigkeit von der Kontaktkraft.- 1.1.2.3.3 R-U-Kennlinie eines Kontaktes.- 1.1.2.3.4 Temperaturabhängigkeit der Kontaktspannung und des Engewiderstandes.- 1.1.2.4 Haften und Schweißen (A. Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.1.2.4.1 Haften und Schweißen ohne Strombelastung.- 1.1.2.4.2 Grundbegriffe zum Schweißverhalten elektrischer Kontakte.- 1.1.2.4.3 Schweißverhalten geschlossener Kontaktstücke unter Strombelastung (E. Walczuk, überarbeitet von E.Vinaricky).- 1.1.3 Fremdschichtbehafteter Kontakt (M. Huck u. W. A. Merl, überarbeitet von M. Huck).- 1.1.3.1 Entstehung von Fremdschichten.- 1.1.3.2 Hautwiderstand.- 1.1.3.3 Kontaktwiderstand und Kontaktkraft fremdschichtbehafteter Kontakte.- 1.1.3.4 Fritten von Fremdschichten.- 1.2 Schaltender Kontakt (A. Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.2.1 Einführung.- 1.2.2 Schmelzbrücke und Lichtbogengrenzkurve.- 1.2.3 Vorgänge in Schaltkreisen der Informationstechnik.- 1.2.3.1 Einflüsse auf das Kontaktverhalten bei kleinen und mittleren Lasten.- 1.2.3.2 Schaltvorgänge im Bereich der Telekommunikation (J. Weiser).- 1.2.3.2.1 Einschaltvorgang in Gleichstromkreisen mit induktiver Last.- 1.2.3.2.2 Einschaltvorgang in Gleichstromkreisen bei kapazitiver Last.- 1.2.3.2.3 Ausschaltvorgang in Gleichstromkreisen mit induktiver Last.- 1.2.3.3 Schaltvorgänge bei Relais mit Auftreten von Lichtbögen.- 1.2.3.3.1 Einschaltvorgang.- 1.2.3.3.2 Ausschaltvorgang bei Gleichstrom.- 1.2.3.3.3 Ausschaltvorgang bei Wechselstrom.- 1.2.3.4 Erhöhung der Lebensdauer durch Beschaltung (Kontaktschutz) (L. Borchert, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.2.3.4.1 Kontaktschutz ("Funkenlöschung") bei induktiver Last.- 1.2.3.4.2 Kontaktschutz bei kapazitiver Last.- 1.2.4 Vorgänge in Schaltkreisen der Energietechnik (K.-H. Schröder).- 1.2.4.1 Probleme an Kontaktstücken.- 1.2.4.2 Schaltvorgänge.- 1.2.4.2.1 Einschalten einer Induktivität.- 1.2.4.2.2 Einschalten einer Kapazität.- 1.2.4.2.3 Ausschalten einer Induktivität.- 1.2.4.2.4 Ausschalten einer Kapazität.- 1.2.5 Grundbegriffe über elektrische Entladungen in Gasen (A. Keil u. E. Vinaricky, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.2.5.1 Bildung von Ladungsträgern im Gasraum.- 1.2.5.2 Selbständige Dunkelentladung (Townsend Effekt).- 1.2.5.3 Glimmentladung.- 1.2.5.4 Kennzeichen des Lichtbogens.- 1.2.5.5 Elektronenaustritt aus Metallen.- 1.2.5.5.1 Thermoemission.- 1.2.5.5.2 Feldemission.- 1.2.5.5.3 Thermo-Feld-Emission (T-F).- 1.2.5.5.4 Elektronenemission infolge Stoß.- 1.2.5.5.5 Elektronenemission durch Lichtquanten (Photoeffekt).- 1.2.5.6 Fallgebiete des Lichtbogens.- 1.2.5.6.1 Anodenmechanismus.- 1.2.5.6.2 Kathodenmechanismus.- 1.2.5.7 Lichtbogencharakteristiken.- 1.2.5.8 Nichtstationäre Zustände.- 1.2.5.9 Plasmastrahlen (K.-H.Schröder).- 1.2.5.9.1 Grundlagen zur Entstehung.- 1.2.5.9.2 Einfluß des Kontaktwerkstoffes.- 1.2.5.9.3 Beeinflussung des Schaltvorganges.- 1.2.5.10 Metalldampfbögen "Kurze Bögen" (F. Llewellyn-Jones u. A. Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.2.6 Beanspruchung der Kontaktoberfläche durch Entladungsvorgänge.- 1.2.6.1 Materialwanderung bei Gleichstrom.- 1.2.6.1.1 Materialwanderung von der Anode zur Kathode.- 1.2.6.1.2 Materialwanderung von der Kathode zur Anode.- 1.2.6.1.3 Materialwanderung im Bereich hoher Ströme (A.Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.2.6.2 Materialwanderung bei Wechselstrom.- 1.2.6.3 Abbrand (E. Vinaricky).- 1.2.6.3.1 Prüfkriterien für den Abbrand.- 1.2.6.3.2 Abbrand von Kontaktwerkstoffen in verschiedenen Anwendungsbereichen.- 1.2.6.3.3 Abbrandmechanismen bei den verschiedenen Kontaktwerkstoffgruppen.- 1.2.6.4 Schweißverhalten bewegter Kontaktstücke "Dynamisches Schweißen".- 1.2.6.4.1 Prellen.- 1.2.6.4.2 Prellfrei schließende Kontaktstücke.- 1.2.6.4.3 Prellend schließende Kontaktstücke.- 1.2.6. 4.4 Kontaktöffnung aufgrund abstoßender Kräfte.- 1.2.6.4.5 Bewertung der Kontaktwerkstoffe hinsichtlich ihres Schweißverhaltens.- 1.2.6.4.6 Vergleich des Schweißverhaltens bei geschlossenen und einschaltenden Kontaktstücken.- 1.2.6.5 Veränderungen des Kontaktwiderstands bei schaltenden Kontakten.- 1.2.6.5.1 Informationstechnik.- 1.2.6.5.2 Steuer-und Regelungstechnik.- 1.2.6.5.3 Energietechnik.- 1.2.6.6 Lichtbogenwanderung (K.-H. Schröder).- 1.2.6.6.1 Einfluß des Magnetfeldes.- 1.2.6.6.2 Einfluß des Kontaktwerkstoffes.- 1.2.6.6.3 Einfluß der Form der Kontaktstücke und Löschkammern.- 1.2.6.7 Lichtbogenlöschung.- 1.2.6.7.1 Wechselstrom-Löschprinzip.- 1.2.6.7.2 Gleichstrom-Löschprinzip.- 1.3 Gleitender Kontakt (M. Huck).- 1.3.1 Metallische Gleitkontakte.- 1.3.1.1 Trockene Reibung.- 1.3.1.1.1 Amonton-Coulombsches Gesetz für den Fall der Bewegungsreibung.- 1.3.1.1.2 Amonton-Coulombsches Gesetz für den Übergang von der Ruhe- zur Bewegungsreibung.- 1.3.1.1.3 Mechanismen des Reibverschleißes.- 1.3.1.1.4 Eigenschaften galvanisch und schmelzmetallurgisch hergestellter Schichten für Steckverbinder.- 1.3.1.1.5 Reiboxidation ("fretting corrosion").- 1.3.1.2 Schmierung gleitender Kontakte.- 1.3.2 Kohlebürsten und Schleifstücke (W. Bahrs).- 1.3.2.1 Einführung.- 1.3.2.2 Patina.- 1.3.2.3 Stromübertragung.- 1.3.2.4 Reibwert.- 1.3.2.5 Kommutierung.- 1.3.2.6 Elektrische und mechanische Störeinflüsse.- 1.3.2.7 Verschleiß und Lebensdauer.- 1.4 Spezielle Erscheinungen an elektrischen Kontakten (A. Keil u. C.-L. Meyer, überarbeitet von E. Vinaricky).- 1.4.1 Spezielle Umwelt-Einwirkungen.- 1.4.1.1 Silbersulfid-Schichten.- 1.4.1.2 Silber-Migration.- 1.4.1.3 Whisker.- 1.4.1.3.1 Whisker auf Zinnoberflächen.- 1.4.1.3.2 Whisker auf Silberoberflächen.- 1.4.2 Chemische Reaktionen infolge Lichtbogeneinwirkung.- 1.4.2.1 Chemische Reaktionen im Lichtbogenplasma.- 1.4.2.2 Spezielle chemische Reaktionen bei AgW-Kontaktstücken.- 1.4.2.3 Formierung.- 1.4.2.4 Metallisierung von Gehäusewänden.- 1.4.2.5 Einwirkung von Schaltlichtbögen auf Isolierstoffe.- 1.4.2.6 Mechanische Deformation durch Schaltlichtbögen.- 1.4.3 Chemische Reaktionen mit organischen Substanzen.- 1.4.3.1 Organo-Metallverbindungen mit Wolfram.- 1.4.3.2 Einfluß organischer Dämpfe.- 1.4.3.2.1 Reibungspolymerisation ("Brown Powder"-Bildung).- 1.4.3.2.2 Statische Polymerbildung.- 1.4.3.2.3 Verkokung organischer Schichten.- 1.4.3.2.4 "Kontaktaktivierung".- 1.4.4 Einfluß siliziumhaltiger Substanzen.- 1.4.5 Spannungsrißkorrosion.- 1.4.5.1 Trägerwerkstoffe.- 1.4.5.2 Kunststoffteile.- 1.4.6 Korrosion durch Handschweiß.- Literatur.- 2 Werkstoffe.- 2.1 Schmelztechnisch hergestellte Kontaktwerkstoffe (E. Vinaricky).- 2.1.1 Silber (Ag) (A. Keil u. K. E. Saeger, überarbeitet von K. E. Saeger).- 2.1.1.1 Reines Silber.- 2.1.1.1.1 Physikalische und technologische Kennwerte.- 2.1.1.1.2 Chemische Eigenschaften.- 2.1.1.1.3 Technologische Eigenschaften.- 2.1.1.1.4 Anwendungen.- 2.1.1.2 Legierungen des Silbers.- 2.1.1.2.1 Einfluß geringer Zusätze von Gold, Palladium oder Platin.- 2.1.1.2.2 Silber-Legierungen mit Unedelmetallen.- 2.1.1.2.3 Silber-Palladium-Legierungen mit höheren Palladiumgehalten.- 2.1.1.2.4 Sonstige anlaufbeständige Silberlegierungen.- 2.1.1.2.5 Silber-Cadmium-Legierungen.- 2.1.2 Gold (Au).- 2.1.2.1 Reines Gold.- 2.1.2.1.1 Physikalische und technologische Kennwerte.- 2.1.2.1.2 Chemische Eigenschaften.- 2.1.2.1.3 Technologische Eigenschaften und Anwendungen.- 2.1.2.2 Legierungen des Goldes.- 2.1.2.2.1 Zwei- und Mehrstofflegierungen mit den Komponenten Silber und Kupfer.- 2.1.2.2.2 Legierungen mit Nickel und Kobalt.- 2.1.2.2.3 Legierungen auf der Basis von Gold-Palladium.- 2.1.2.2.4 Anlaufbeständige Legierungen mit stark reduziertem Goldgehalt.- 2.1.3 Palladium (Pd).- 2.1.3.1 Reines Palladium.- 2.1.3.1.1 Physikalische und technologische Kennwerte.- 2.1.3.1.2 Chemische Eigenschaften.- 2.1.3.1.3 Technologische Eigenschaften und Anwendungen.- 2.1.3.2 Legierungen des Palladiums.- 2.1.3.2.1 PdAg40 und Palladium-Mehrstofflegierungen.- 2.1.3.2.2 Palladium-Kupfer-Legierungen.- 2.1.3.2.3 Legierungen mit Nickel, Wolfram, Ruthenium und Iridium.- 2.1.4 Platin (Pt).- 2.1.4.1 Reines Platin.- 2.1.4.1.1 Physikalische und technologische Kennwerte.- 2.1.4.1.2 Chemische Eigenschaften.- 2.1.4.1.3 Technologische Eigenschaften und Anwendungen.- 2.1.4.2 Legierungen des Platins.- 2.1.5 Sonstige Platinmetalle.- 2.2 Pulvermetallurgisch hergestellte Kontaktwerkstoffe (R. Imm).- 2.2.1 Allgemeine Bemerkungen.- 2.2.2 Pulvermetallurgisch hergestellte reine Metalle.- 2.2.2.1 Wolfram (W).- 2.2.2.2 Molybdän (Mo).- 2.2.2.3 Rhenium (Re).- 2.2.3 Verbundwerkstoffe.- 2.2.3.1 Sinterverfahren.- 2.2.3.2 Verbundwerkstoffe aus Metall-Metall.- 2.2.3.2.1 Silber-Nickel.- 2.2.3.2.2 Ersatzwerkstoffe für Silber-Nickel (V. Behrens).- 2.2.3.2.3 Silber-Wolfram, Silber-Molybdän (R. Imm).- 2.2.3.2.4 Kupfer-Wolfram.- 2.2.3.3 Verbundwerkstoffe aus Metall-Metalloxid (V. Behrens).- 2.2.3.3.1 Einleitung.- 2.2.3.3.2 Herstellungsverfahren.- 2.2.3.3.3 Silber-Metalloxid-Kontaktwerkstoffe.- 2.2.3.3.4 Materialdaten von Silber-Metalloxid-Werkstoffen.- 2.2.3.3.5 Anmerkungen zum Einsatz cadmiumhaltiger Werkstoffe.- 2.2.3.4 Verbundwerkstoffe aus Metall-Metalloid.- 2.2.3.4.1 Silber-Graphit (R. Imm u. E. Vinaricky).- 2.2.3.4.2 Silber-Graphit mit Graphit-Fasern.- 2.2.3.4.3 Kupfer-Graphit.- 2.2.3.5 Verbundwerkstoffe aus Metall-Metallcarbid.- 2.2.3.5.1 Silber-Wolframcarbid.- 2.2.3.6 Verbundwerkstoffe aus drei und mehr Komponenten.- 2.2.3.6.1 Silber-Nickel-Graphit.- 2.2.3.6.2 Silber-Wolframcarbid-Graphit.- 2.3 Spezielle Kontaktwerkstoffe für Vakuumschalter (K. E. Saeger u. E.Vinaricky).- 2.3.1 Kupferlegierungen.- 2.3.2 Verbundwerkstoffe auf der Basis von Refraktärmetallen.- 2.3.3 Verbundwerkstoffe auf der Basis von CuCr.- 2.4 Galvanisch hergestellte Kontaktwerkstoffe (H. Großmann u. A. Keil, überarbeitet von H. Großmann).- 2.4.1 Einleitung.- 2.4.2 Verfahren der galvanischen Metallabscheidung.- 2.4.2.1 Galvanische Abscheidung von Silber.- 2.4.2.2 Galvanische Abscheidungen von Gold.- 2.4.2.3 Galvanische Abscheidung der Platinmetalle.- 2.4.2.4 Galvanische Abscheidung von Kupfer.- 2.4.2.5 Galvanische Abscheidung von Nickel.- 2.4.2.6 Galvanische Abscheidung von Zinn.- 2.4.3 Stromlose Verfahren der Metallabscheidung.- 2.4.3.1 Ionenaustauschverfahren.- 2.4.3.2 Reduktionsverfahren.- 2.4.3.2.1 Stromlose Abscheidung von Kupfer.- 2.4.3.2.2 Stromlose Abscheidung von Nickel.- 2.4.3.2.3 Stromlose Abscheidung von Nickel/Gold.- 2.5 Kohle und Graphit (C) (W. Bahrs).- 2.5.1 Einleitung.- 2.5.2 Kristallgitter und Gleiteigenschaften.- 2.5.3 Herstellungsverfahren und Werkstoffgruppen.- 2.5.3.1 Hartkohle, Naturgraphit und Kohlegraphit.- 2.5.3.2 Elektrographit.- 2.5.3.3 Spezialgraphit.- 2.5.3.4 Metallgraphit.- 2.5.3.5 Variationsbreite bei der Herstellung.- 2.6 Elektrisch leitende Polymere (M. Streuli, überarbeitet von E. Vinaricky).- 2.6.1 Einführung.- 2.6.2 Elastomere (Kautschuke).- 2.6.3 Silikonkautschuke als Trägermaterial für elastische Kontaktwerkstoffe.- 2.6.4 Anwendungsformen.- 2.6.4.1 Folien mit isotroper Leitfähigkeit.- 2.6.4.2 Folien mit anisotroper Leitfähigkeit.- 2.7 Kontaktträger-und Leiterwerkstoffe (P. Schuler u. E. Vinaricky).- 2.7.1 Aluminium und Aluminiumlegierungen.- 2.7.1.1 Reinaluminium (Al).- 2.7.1.2 Aluminiumlegierungen.- 2.7.2 Kupfer und Kupferlegierungen.- 2.7.2.1 Technisch reines Kupfer (Cu).- 2.7.2.1.1 Herstellung und Eigenschaften.- 2.7.2.1.2 Anwendungen.- 2.7.2.2 Naturharte Kupferlegierungen.- 2.7.2.2.1 Niedriglegierte Kupferlegierungen.- 2.7.2.2.2 Kupfer-Zink-Legierungen (Messing).- 2.7.2.2.3 Kupfer-Zinn-Legierungen (Zinnbronze).- 2.7.2.2.4 Kupfer-Nickel-Zink-Legierungen (Neusilber).- 2.7.2.2.5 Kupfer-Silber-(Cadmium)-Legierungen (Silberbronze).- 2.7.2.2.6 Sonstige naturharte Kupferlegierungen.- 2.7.2.3 Aushärtbare Kupferlegierungen.- 2.7.2.3.1 Kupfer-Beryllium-Legierungen (Berylliumbronze).- 2.7.2.3.2 Sonstige aushärtbare Kupferlegierungen.- 2.7.2.4 Neuere Kupferlegierungen.- 2.7.2.5 Weitere Eigenschaften von Kupferlegierungen.- 2.7.2.5.1 Mechanische Eigenschaften.- 2.7.2.5.2 Verhalten unter thermischer Beanspruchung.- 2.7.2.5.3 Technologische Eigenschaften.- 2.7.2.5.4 Chemische Eigenschaften.- 2.7.2.5.5 Vergleichende Bewertung der Kupferwerkstoffe.- 2.7.3 Nickel und Nickellegierungen.- 2.7.3.1 Technisch reines Nickel (Ni).- 2.7.3.2 Nickellegierungen.- 2.7.3.2.1 Nickel-Kupfer-Legierungen.- 2.7.3.2.2 Nickel-Beryllium.- 2.7.4 Trägerwerkstoffe auf Eisenbasis.- 2.7.4.1 Stahl.- 2.7.4.2 Chrom-Nickel-Stahl.- Literatur.- 3 Technologien für die Herstellung von Kontaktteilen.- 3.1 Herstellung von Einzelkontakten (A. Keil u. E. Vinaricky, überarbeitet von E. Vinaricky).- 3.1.1 Massive Kontaktniete.- 3.1.2 Plattierte Kontaktniete.- 3.1.3 Niete mit gelöteten Kontaktauflagen.- 3.1.4 Kontaktkugeln.- 3.1.5 Kontaktplättchen.- 3.1.5.1 Massive Kontaktplättchen.- 3.1.5.2 Aufschweißkontakte.- 3.2 Herstellung von Halbzeugen (U. Harmsen u. A. Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 3.2.1 Massive Halbzeuge.- 3.2.2 Edelmetallplattierte Halbzeuge.- 3.2.2.1 Warmpreßschweißen.- 3.2.2.2 Walzplattieren.- 3.2.2.3 Bandlöten ("Toplay"-Verfahren).- 3.2.2.4 Rollennahtschweißen.- 3.2.3 Galvanisieren (H. Großmann u. A. Keil, überarbeitet von H. Großmann).- 3.2.3.1 Galvanisieren von Massenteilen.- 3.2.3.2 Galvanisieren von Bändern und Drähten.- 3.2.3.3 Selektivgalvanisieren.- 3.2.3.4 Gold-Einsparung durch Selektivgalvanisieren.- 3.2.3.5 Hochleistungselektrolyte.- 3.2.3.6 Puls-Plating.- 3.2.3.7 Bemerkungen zum Einsatz dünner Goldschichten.- 3.2.4 Beschichten über die Gasphase (I. Györy, überarbeitet von E. Vinaricky).- 3.2.4.1 Hochvakuumbedampfen.- 3.2.4.2 Kathodenzerstäuben ("Sputtern").- 3.2.4.3 Ionenplattieren.- 3.2.4.4 Chemisches Dampfplattieren ("CVD"-Verfahren).- 3.2.5 Sonderverfahren zum Edelmetallplattieren ( H. Heinzel u. E. Vinaricky).- 3.2.6 Kontaktprofile.- 3.2.7 Thermisch verzinnte ("feuerverzinnte") Bänder.- 3.2.8 Stufengefräste Bänder.- 3.2.9 Vergleich der verschiedenen Beschichtungsverfahren.- 3.3 Bestückungsverfahren für Einzelkontakte (H. Heinzel u.A. Keil, überarbeitet von H. Heinzel u. E. Vinaricky).- 3.3.1 Mechanische Verbindungsverfahren (Nietverfahren).- 3.3.2 Löten.- 3.3.2.1 Flammlöten.- 3.3.2.2 Ofenlöten.- 3.3.2.3 Widerstandslöten.- 3.3.2.4 Induktionslöten.- 3.3.2.5 Prüfung von Lötverbindungen.- 3.3.2.5.1 Zerstörende Prüfung.- 3.3.2.5.2 Zerstörungsfreie Prüfung.- 3.3.3 Schweißen.- 3.3.3.1 Widerstandsschweißen.- 3.3.3.1.1 Vertikal-Drahtaufschweißen.- 3.3.3.1.2 Horizontal-Profilabschnittschweißen.- 3.3.3.1.3 Plättchenschweißen.- 3.3.3.1.4 Kugelschweißen.- 3.3.3.2 Abbrennstumpfschweißen.- 3.3.3.3 Ultraschallschweißen.- 3.3.3.4 Laserschweißen.- 3.3.3.5 Spezielle Verbindungsverfahren.- 3.3.3.6 Prüfung von Schweißverbindungen.- 3.3.3.7 Beanspruchung der Verbindungszone im Schaltbetrieb (E. Vinaricky).- 3.3.4 Anmerkungen zur Wahl der Verbindungsverfahren.- 3.4 Kohlebürsten (W. Bahrs).- 3.4.1 Stromübertragung auf Kommutatoren und Schleifringe.- 3.4.2 Stromabnehmer für elektrische Bahnen.- Literatur.- 4 Anwendungsbeispiele für elektrische Kontakte.- 4.1 Einführung (A. Keil u. E. Vinaricky, überarbeitet von E. Vinaricky).- 4.2 Geschlossene Verbindungen für dauerhafte Stromführung.- 4.2.1 Feste Verbindungsstellen.- 4.2.1.1 Feste Verbindungen in der Nachrichtentechnik.- 4.2.1.1.1 Lösbare Schraubverbindungen.- 4.2.1.1.2 Nichtlösbare Löt- und Schweißverbindungen.- 4.2.1.1.3 Nichtlösbare Bondverbindungen (F. Kaspar).- 4.2.1.1.4 Nichtlösbare mechanisch erzeugte Preßverbindungen (A. Keil u. E. Vinaricky, überarbeitet von E. Vinaricky).- 4.2.1.2 Feste Verbindungen in der Energietechnik.- 4.2.1.2.1 Nichtlösbare Löt- und Schweißverbindungen.- 4.2.1.2.2 Lösbare Schraubverbindungen.- 4.2.1.2.3 Nichtlösbare Preßverbindungen.- 4.2.2 Steckverbinder (J. Horn).- 4.2.2.1 Anwendungsgebiete von Steckverbindern.- 4.2.2.2 Ausführungsformen von Steckverbindern.- 4.2.2.3 Funktionelle Anforderungen an Steckverbinder.- 4.2.2.4 Aufbau und Funktionselemente von Steckverbinderkontakten.- 4.2.2.4.1 Prinzipieller Aufbau eines Einzelkontaktes.- 4.2.2.4.2 Einflußgrößen und Federverhalten des Kontaktfederelementes.- 4.2.2.5 Werkstoffe und Beschichtungen für Steckverbinderkontakte.- 4.2.2.5.1 Kontaktträgerwerkstoffe.- 4.2.2.5.2 Anforderungen an die Beschichtung.- 4.2.2.5.3 Beschichtungsverfahren.- 4.2.2.5.4 Edelmetallbeschichtungen.- 4.2.2.5.5 Unedelmetallbeschichtungen.- 4.2.2.6 Funktionelle Eigenschaften von Steckverbinderkontakten.- 4.2.2.6.1 Gesamtdurchgangswiderstand.- 4.2.2.6.2 Strombelastbarkeit von Kontakten.- 4.2.2.6.3 Steck- und Ziehkräfte und Verschleißverhalten.- 4.2.2.7 Steckverbinder für die Energietechnik (E. Vinaricky).- 4.2.3 Metallische Gleitkontakte.- 4.2.3.1 Einleitung.- 4.2.3.2 Schleifringübertrager.- 4.2.3.3 Gleitkontakte in Potentiometern.- 4.2.3.4 Gleitkontakte in Dreh-, Schiebe- und Codierschaltern.- 4.2.3.5 Gleitkontakte in Kleinstmotoren.- 4.3 Schaltgeräte.- 4.3.1 Schalter.- 4.3.1.1 Hoch- und Mittelspannungs-, Netz- und Verbraucherschalter (W. Rieder).- 4.3.1.1.1 Funktionsarten der Schalter.- 4.3.1.1.2 Löschverfahren und Schaltmedien.- 4.3.1.1.3 Bemerkungen zum Lichtbogenverhalten in Düsenkontaktanordnungen mit strömendem Schaltmedium (J. Kaminski, überarbeitet von E. Vinaricky).- 4.3.1.1.4 Vakuumschalter (M. Lindmayer).- 4.3.1.2 Niederspannungs-Schutzschalter.- 4.3.1.2.1 Motorschutzschalter (R. Baumeister u. F. Berger).- 4.3.1.2.2 Leistungsschalter (F. Berger u.R. Kriechl).- 4.3.1.2.3 Leitungsschutzschalter (J.Wolf).- 4.3.1.2.4 Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (E. Popa).- 4.3.1.3 Niederspannungs-Verbraucherschalter.- 4.3.1.3.1 Leer- und Lastschalter (H. Meyer u. H. Müller, überarbeitet von E. Vinaricky).- 4.3.1.3.2 Schütze (G. Schröther).- 4.3.1.3.3 Nockenschalter (K.-H. Schneider).- 4.3.1.3.4 Installationsschalter (Lichtschalter) (A. Keil; überarbeitet von E. Vinaricky).- 4.3.1.3.5 Schalter für Hausgeräte (H. Linnemann).- 4.3.1.4 Steuer- und Hilfsstromschalter.- 4.3.1.4.1 Hilfsschütze (J. Bolz).- 4.3.1.4.2 Relais (J.Weiser).- 4.3.1.4.3 Mikroschalter (Schnappschalter) (A. Keil, überarbeitet von W. Möller u. E.Vinaricky).- 4.3.1.4.4 Induktive Näherungsschalter (E. Vinaricky).- 4.3.1.4.5 Tasten und Automobilbedienschalter.- 4.3.2 Schmelzsicherungen (L. Vermij, überarbeitet von K.-H. Schröder).- 4.3.2.1 Einleitung.- 4.3.2.2 Bauweise von Sicherungen.- 4.3.2.2.1 Hochspannungssicherungen.- 4.3.2.2.2 Niederspannungssicherungen.- 4.3.2.3 Kenngrößen einer Sicherung.- 4.3.2.3.1 Strombegrenzung einer Sicherung.- 4.3.2.3.2 Zeit-Strom-Charakteristik und Nennstromstärke.- 4.3.2.3.3 Ausschaltcharakteristik und Meyersche Konstante.- 4.3.2.3.4 Lichtbogenzeit und Lichtbogenarbeit.- 4.3.2.4 Schmelzleiterwerkstoffe.- 4.3.2.4.1 Werkstoffe und Verwendungsformen.- 4.3.2.4.2 Anwendungsgebiete.- Literatur.- 5 Prüfverfahren.- 5.1 Verschiedene Begriffe (E.Vinaricky).- 5.2 Korrosionsprüfungen (U. Mayer, überarbeitet von E. Vinaricky).- 5.3 Methoden der Oberflächenanalyse.- 5.4 Prüfung von Kontaktschichten (H. Großmann u. A. Keil, überarbeitet von H. Großmann u. E. Vinaricky).- 5.4.1 Schichteigenschaften.- 5.4.1.1 Schichtdicke.- 5.4.1.2 Porosität.- 5.4.1.3 Korrosionsverhalten.- 5.4.1.4 Temperaturverhalten.- 5.4.1.5 Härte.- 5.4.1.6 Duktilität.- 5.4.1.7 Elektrische Leitfähigkeit.- 5.4.2 Funktionseigenschaften.- 5.4.2.1 Reibverschleiß.- 5.4.2.2 Kontaktwiderstand.- 5.4.2.3 Schaltverhalten.- 5.4.3 Technologische Eigenschaften.- 5.4.3.1 Haftfestigkeit.- 5.4.3.2 Lötbarkeit.- 5.4.3.3 Bondbarkeit (F. Kaspar).- 5.4.3.3.1 Prüfverfahren.- 5.4.3.3.2 Schichtsysteme.- 5.4.3.4 Diffusionsverhalten (E. Vinaricky).- 5.5 Prüfverfahren in der Informationstechnik (J.Weiser).- 5.5.1 Messung des Kontaktwiderstandes.- 5.5.2 Lebensdauer.- 5.5.3 Lebensdauerkriterien.- 5.5.4 Ermittlung der Lebensdauer.- 5.5.5 Prüftechnik.- 5.5.6 Aufklärung von Schadensfällen.- 5.6 Prüfverfahren in der Energietechnik (K.-H. Schröder).- 5.6.1 Einführung.- 5.6.2 Werkstoffkundliche Untersuchungen.- 5.6.2.1 Mikroskopische Verfahren.- 5.6.2.2 Räumliche Meßverfahren.- 5.6.3 Schnellprüfstände.- 5.6.3.1 Einschaltvorgang.- 5.6.3.2 Ausschaltvorgang.- 5.6.4 Prüfung im Schaltgerät.- 5.6.4.1 Prüfbestimmungen nach DIN-VDE.- 5.6.4.1.1 Elektrische Lebensdauer.- 5.6.4.1.2 Übertemperatur.- 5.6.4.2 Analyse der Schaltvorgänge.- 5.6.4.2.1 Einschaltvorgang.- 5.6.4.2.2 Ausschaltvorgang.- 5.6.5 Vergleich der Prüfverfahren.- Literatur.- 6 Einsatzbereiche elektrischer Schaltkontakte und ihre Zukunftsperspektiven.- 6.1 Anwendungsbereiche der Kontaktwerkstoffe (E. Vinaricky).- 6.2 Technologische Gestaltung der Kontaktstellen.- 6.3 Werkstoffbestückung von Kontaktstellen.- 6.4 Tabellen.- 6.4.1 Technologische Gestaltung von Kontaktstellen.- 6.4.2 Bestückung von Kontaktstellen.- 6.5 Die Zukunft elektrischer Schaltkontakte unter dem Einfluß elektronischer Bauelemente (K.-H. Schröder).- 6.5.1 Schaltprinzipien im Überblick.- 6.5.2 Gegenüberstellung von elektronischen und elektromechanischen Schaltern in der Nachrichten-und Informationstechnik.- 6.5.2.1 Typische Merkmale beider Schalter-Arten.- 6.5.2.2 Anwendungsbereiche.- 6.5.2.2.1 Fernmeldetechnik.- 6.5.2.2.2 Datentechnik.- 6.5.2.2.3 Automatisierungstechnik.- 6.5.2.2.4 Unterhaltungselektronik.- 6.5.2.2.5 Konsumelektronik.- 6.5.2.3 Zukunftsperspektiven.- 6.5.3 Gegenüberstellung von elektronischen und elektromechanischen Schaltern in der Energietechnik.- 6.5.3.1 Typische Merkmale beider Schalter-Arten.- 6.5.3.2 Anwendungsbereiche.- 6.5.3.2.1 Hochspannungs-Energieverteilung.- 6.5.3.2.2 Industrie-Schaltgeräte.- 6.5.3.2.3 Installations-Schaltgeräte.- 6.5.3.2.4 Schalter für Hausgeräte.- 6.5.3.2.5 Schalter für Bahnen und Elektrofahrzeuge.- 6.5.3.2.6 Schalter in Kraftfahrzeugen.- 6.5.4 Zukunftsperspektiven.- 6.5.5 Zusammenfassende Schlußfolgerungen.- Literatur.- 7 Anhang.- 7.1 Berechnung von Biegefedern (J.Horn).- 7.2 Strombelastbarkeit von Steckverbinderkontakten.- 7.3 Kontaktpflege- und Reinigungsmittel (A. Keil, überarbeitet von E. Vinaricky).- 7.3.1 Reinigung stark verschmutzter Kontakte.- 7.3.2 Sprays für den Korrosionsschutz.- 7.3.3 Kältespray.- 7.4 Tabellen.