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DFG 343/66-1 - Neuartige Prüfsystematik zur Charakterisierung des Korrosions-Ermüdungsverhaltens von Lötverbindungen

Beschreibung des Vorhabens:

Die Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens und die Bestimmung der Lebensdauer von Lötverbindungen ist insbesondere bei überlagerter korrosiver Beanspruchung für viele industrielle Anwendungen von zentraler Bedeutung und eine grundlegende Voraussetzung für den zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb gelöteter Bauteile. Aktuelle Forschungsarbeiten fokussieren i.d.R. auf die zeitintensive Aufnahme klassischer Wöhlerkurven bis zu 2∙106 Lastwechseln. In diesem Falle sind eine vorgangs- und mechanismenorientierte Bewertung des Ermüdungsverhaltens sowie die systematische Evaluierung wesentlicher Einflussgrößen auf die Ermüdungseigenschaften von Lötverbindungen nicht möglich. Die der mechanischen Beanspruchung überlagerte korrosive Beanspruchung wird in gegenwärtigen Forschungsaktivitäten oftmals nicht betrachtet, obwohl die Korrosionsbeanspruchung die mechanischen Eigenschaften maßgeblich herabsetzen kann. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll  für die Lötverbunde 1.4301/Ni 620 und 1.4301/Au 827 eine neuartige Prüfsystematik zur Anwendung kommen, um mit reduzierter Probenanzahl detaillierte Kenntnisse zum Ermüdungs- und Lebensdauer-verhalten ohne und mit überlagerter Korrosionsbeanspruchung zu erlangen. Durch die kombinierte Anwendung von ein- und mehrstufigen Experimenten und die Adaptierung anwendungsoptimierter Sensorik kann die Wechselverformung und Lebensdauer mit minimierter Versuchsanzahl zuverlässig ermittelt und berechnet werden. Dies bietet die Möglichkeit, schnell die Auswirkung von Einflussgrößen, wie Lötnahtfehlern und Sprödphasen, auf das Verformungs- und Schädigungsverhalten qualitativ und quantitativ zu erfassen. Der Einfluss korrosionsfördernder Atmosphäre wird anhand von Auslagerungsversuchen und Korrosions-Ermüdungsversuchen systematisch erforscht.