Korrosion elektrischer Kontakte

Jeder nicht isolierte elektrische Leiter ist Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt und kann daher korrodieren. Sichtbar wird Korrosion an Krusten und farblichen Veränderungen rings um die Kontakte: rostrot (Eisen), grünlich (Kupfer), weiß (Aluminium, Blei). Die Korrosionsschicht erhöht den Übergangswiderstand des elektrischen Leiters an dieser Stelle, bis es brutzelt (schwarz).

Korrosionsschutzmaßnahmen sollen letztlich Übergangswiderstände minimieren, also:

Korrosionsfördernde Einflüsse mindern

Salze sind Stoffe, die mit Feuchtigkeit Ionen bilden und damit leiten. Dies verstärkt die Korrosion.
Maßnahme: Kontakte abdecken und regelmäßig säubern.

Werden unterschiedliche Metalle in einem Bauteil verwendet, tritt oft »Kontaktkorrosion« auf, etwa zwischen Eisen und Aluminium.
Maßnahmen: Messing oder Edelstahl statt Eisen, verschiedene Metalle galvanisch trennen, also Isolatoren verwenden.

Isolatoren können oberflächlich leitend werden, wenn sie feucht und/oder schmutzig sind.
Maßnahme: Bereiche um elektrische Kontakte sauber und trocken halten.

Ungeeeignete Maßnahmen vermeiden

Lüsterklemmen enthalten selten korrosionsfeste Schrauben.
Alternative: Hebelklemmen verwenden.

Das Verzinnen der Aderenden und Lötverbindungen sind bei flexiblen Kabeln und im Kfz-Bereich verboten, weil diese Verbindungen zum Brechen neigen.
Alternative: Aderendhülsen verwenden

Kupferpaste soll Korrosion insbesondere thermisch belasteter Bauteile (etwa am Auspuff) verhindern (Schraubverbindungen bleiben besser lösbar), ist jedoch nicht für elektrische Kontakte geeignet.

Vergoldete Kontakte wie im AV-Bereich sind im Kfz-Bereich eher selten anzutreffen.

Reinigen

Kontaktspray verdrängt in erster Linie Wasser und stellt damit wieder metallischen Kontakt her.

Kriechöl soll lose Partikel entfernen, indem es »kriecht« - bleibt also nicht dort. Dauerhafter Korrosionsschutz ist daher damit nicht zu erreichen.

Rostlöser soll Oxide lösen, enthält also agressive Chemikalien (Säuren), muss also wieder entfernt werden, sonst verstärkt es auf Dauer die Korrosion.

Zum Abtragen von Oxidschichten eignen sich je nach Ausmaß der Korrrosion und Empfindlichkeit der darunter liegenden Schicht: Radiergummi, Glasfaserstift, feines Nass-Schmirgelpapier, Feile, Drahtbürste

Schleifstaub entfernen (Pinsel, Lappen, Druckluft, Kriechöl)

Konstruktive Maßnahmen beim Anfertigen elektrischer Kontakte

Grundsätzlich: Kontakte reinigen, mit Polfett überziehen, sorgsam verpressen, mit Schrumpfschlauch abdecken.

Schmiermittel sollten dünn (warm) auf die Kontaktflächen aufgetragen werden. Tropfenöler und Nadelflaschen ermöglichen das punktgenaue Auftragen besser als Sprays oder Fingerspitzen.

Polfett (ersatzweise Vaseline) ist nicht leitend und dient zum äußeren Schutz der Kontaktbereiche gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung. Es kann auch Hohlräume in Kontakten sinnvoll füllen. Wird es jedoch heiß, fließt es fort oder tropft ab.

Silikonfett kann wie Polfett eingesetzt werden und ist hitzebeständig bis etwa 220 °C. Motorradfahrer kennen es als Moussegel oder Moussefett.

Das möglichst formschlüssige Verpressen erfordert professionelle Presswerkzeuge insbesondere bei Batteriekabeln. Dies gilt jedoch auch für Zangen zum Crimpen oder für Aderendhülsen.

Schrumpfschlauch sollte innen mit Kleber beschichtet sein, damit er vollflächig verklebt.

Zweikomponentenlack (ersatzweise Schraubensicherungslack) kann verschraubte Kontakte, etwa an der Karosserie, schützen.

Im Profibereich schließlich findet man Muffen, in denen die Kontakte eingegossen werden, insbesondere für Erdkabel.

Schmiermittel als Korrrosionsschutz

Schmiermittel werden industriell eingesetzt, damit die Leitfähigkeit metallischer Kontaktflächen erhöht und langzeitig erhalten werden kann. Das funktioniert bei formschlüssigen Kontaktflächen, obwohl die Schmiermittel selbst Isolatoren sind, denn:

Der geschlossene Schmierstoff-Film verringert das Oxidieren der Kontaktoberfläche. Eine solche Oxidschicht würde dagegen den Übergangswiderstand erhöhen.

Beim Schließen und Öffnen des Kontaktes ist die Reibung geringer, damit sinken damit Abrieb und Verschleiß.

In geschlossenem Zustand verdrängt die Kontaktkraft den Schmierstoff an den Rauhigkeitsspitzen der Fläche. Diese wirken leitend. Zwischen den Kontaktpunkten erhöht der Schmierfilm die Durchschlagsfestigkeit und verringert den Verschleiß durch Lichtbögen.

Ein Schmiermittel ist zum Korrosionsschutz geeignet, wenn

es säurefrei ist, sonst korrodieren die Kontakte anschließend noch stärker;

es thermisch stabil und chemisch resistent ist;

seine Konsistenz und Adhäsionseigenschaften eine stabile Filmbildung ermöglichen.

siehe auch www.klueber.com, z.B. »Effiziente Kontaktpﬂege. Spezialschmierstoffe für elektrische Kontakte«