Ausfallmechanismen, Ausfallmodelle und ...

136 Kraft-Weg-basierte Lebensdauerabschätzung
Bleibt man im Bild der Fretting Regime so bedeutet dies, dass
im Zentrum der Kontaktzone Bereiche vorhanden waren, die
nicht komplett gegeneinander abglitten. Nach dem Überschreiten
des Maximums fiel die Kraft gleichmäßig und mit steigender
Zyklenanzahl ab. Mit der Abnahme der Kraft begann der
Übergangswiderstand bis über das Ausfallkriterium (R ≥ 1mΩ)
hinaus anzusteigen. Die Form Kraft-Weg-Kurve veränderte sich
ebenfalls und näherte sich der Form bei A = 2 mm an. Die Kontaktflächen
glitten nun vollständig gegeneinander ab. Gerade
die Belastung im Partial-Slip-Regime verdeutlicht die Stärken
einer kraft-überwachten Belastung. Bei der reinen Betrachtung
des Übergangswiderstands wurden die Verbindungen erst nach
100000 Zyklen auffällig. Ein Ausfall war hier noch nicht abzusehen.
Zieht man die Auswertung der Kraftmessungen hinzu so
war spätestens nach 30000 Zyklen mit dem deutlichen Einsetzen
der Kraftabnahme klar, dass sich die Verbindungen in einem
instabilen Zustand befanden.
Bei großen Auslenkungen - hier mit einer Amplitude von 2 mm -
wurde die Klemme von Beginn an abgearbeitet. Die Kraft nahm
kontinuierlich ab und schon nach wenigen Lastwechseln war ein
signifikanter Anstieg des Übergangswiderstands zu beobachten.
Nach der ersten Wechselbelastung veränderte sich die Grundform
der Kraft-Weg-Kurve nicht mehr. Diese untergliederte sich
in zwei Bereiche. Der kurze Übergang von Haft- zu Gleitreibung
zeigte sich zu Beginn eines Lastwechsels über einen steilen Anstieg
in der Kraft-Weg-Kurve. Nach diesem Übergang glitten die
Kontaktflächen komplett gegeneinander ab, die gemessene Kraft
blieb in diesem Bereich konstant. Aufgrund der massiven Schädigung
der Kontaktzonen kam es zur Bildung von Abrieb in der
Kontaktzone wodurch die Klemmkraft und damit die Kraft zur
Bewegung des Drahtes abnahm. Zusätzlich führte die Oxidation
der Kontaktflächen zu der bereits diskutierten Veränderung des
Reibwerts und damit zu einer Kraftabnahme.