Kontaktlänge

Kontaktlänge bezeichnet in der Technik die Länge des Berührungsbereichs zweier Bauteile, über den Kräfte, Wärme und Signale ausgetauscht werden. Der Begriff wird in Bereichen wie Tribologie, Maschinenelemente und elektrischen Kontakten verwendet und kann je nach Geometrie als Linien-, Flächen- oder Punktkontakt auftreten.

In mechanischen Anwendungen beeinflusst die Kontaktlänge den Belastungszustand des Kontakts. Bei gegebener Normallast gilt: Je länger der Kontakt, desto größer die Kontaktfläche und tendenziell niedriger der mittlere Druck. Gleichzeitig kann sich der Verschleiß aufgrund der vergrößerten Reibfläche erhöhen, je nach Schmierung.

In elektrischen Kontakten bestimmt die Kontaktlänge die effektive Strompfadlänge. Eine zu kurze Kontaktlänge erhöht den Übergangswiderstand, was zu Erwärmung, Funkenbildung oder erhöhtem Verschleiß führen kann. Materialien, Oberflächenbeschichtungen und eine ausreichende Vorspannung helfen, die Leistung zu stabilisieren.

Bestimmungsfaktoren sind Geometrie, Werkstoffhärte, Lastverteilung, Schmierung, Oberflächenrauheit und Temperatur. Die genaue Bestimmung der realen Kontaktlänge ist oft herausfordernd; Messmethoden umfassen Profilmessung, Druck- bzw. Spannungsfilme, Widerstands- oder Temperaturmessungen sowie numerische Simulationen (z. B. Finite-Elemente-Analysen).

Anwendungen reichen von Steckverbindungen, Relais- und Schalterkontakten über Gleitringdichtungen bis zu Wälzlagern. Ziel ist ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Tragfähigkeit, Verschleiß, Wärmeentwicklung und Kontaktverlusten.