Projektbeispiel: Automotiv

Rückrufaktion: Vergoldung von Airbag-Steckern mit zu hohem Übergangswiderstand

Vor einigen Jahren stand einer unserer Kunden vor einem potenziell weitreichenden Rückruf, der tausende Fahrzeuge betraf. Grund dafür war, dass etwa sechs Monate nach der Auslieferung bei einigen Fahrzeugen die Airbag-Warnleuchte aufleuchtete. Eine erste Analyse ergab, dass das Steuergerät einen unendlichen Widerstand in der Verkabelung registrierte. Daraufhin wurden wir beauftragt, die Ursache des Problems zu ermitteln.

Bei der Schadensaufnahme lokalisierten wir den erhöhten Übergangswiderstand in einer Steckverbindung. Aufgrund der Brisanz und des drohenden finanziellen Schadens engagierte der Hersteller mehrere Expertenteams, die gleichzeitig an der Problemlösung arbeiteten. Auch der Steckerhersteller führte Schadenanalysen durch. Es wurden zahlreiche Fehlermodelle und Hypothesen aufgestellt und untersucht, doch die Ursache blieb unklar.

Letztendlich konnte der Grund für den Ausfall nur durch die Laboruntersuchungen und das Fachwissen der GWP geklärt werden. Bei unseren Untersuchungen stellten wir fest, dass während des Steckprozesses die Goldbeschichtung der Steckerpins beschädigt und teilweise abgetragen wurde. Dadurch war die darunterliegende Nickelschicht nicht mehr vor Oxidation geschützt. Innerhalb von sechs Monaten bildete sich eine Oxidschicht, die zu einem erhöhten Übergangswiderstand führte, was schließlich das Problem mit der Airbag-Warnleuchte auslöste.

Dank unserer genauen Analyse und Expertise konnte das Problem identifiziert und entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung zukünftiger Vorfälle ergriffen werden.

Doch warum kam es überhaupt zu der Beschädigung der Goldschicht? Vorgesehen war eine Hartgoldbeschichtung, die solchen Belastungen standhalten sollte. Um die Ursache weiter zu untersuchen, führten wir ein Audit beim Lohnbeschichter durch und nahmen dessen Prozess genau unter die Lupe. Dabei stellten wir eine entscheidende Abweichung fest: Aus Kostengründen wurde auf den spezifizierten Prozess für eine Hartgoldbeschichtung verzichtet. Stattdessen kamen die Steckerpins in den Genuss eines alternativen Vergoldungsprozesses, bei dem sowohl die Abscheidegeschwindigkeit als auch die Zusammensetzung des Bads nicht den Anforderungen entsprachen.

Die Konsequenz war eine deutlich weichere Goldschicht, die sich bereits beim ersten Steckprozess abtrug. Dies führte letztlich zur Freilegung der empfindlichen Nickelschicht und machte den Weg für die Bildung einer Oxidschicht frei, die den Übergangswiderstand erheblich erhöhte.

Hartvergolden ist ein technisches Verfahren zur Beschichtung von Bauteilen mit einer besonders harten Goldschicht. Dabei wird das Gold während des galvanischen Beschichtungsprozesses mit anderen Elementen, meist Kobalt oder Nickel, legiert. Diese Legierung verleiht dem Gold eine höhere Härte und Abriebfestigkeit im Vergleich zu reinem Gold, das von Natur aus weich ist.

Erhöhte Härte: Durch die Legierung erreicht die Goldschicht eine deutlich höhere Härte als bei einer reinen Goldschicht. Das macht sie widerstandsfähiger gegen mechanische Beanspruchung, wie z.B. bei Steckverbindungen oder Reibungen.

Airbag Widerstand geschädigte Goldfläche REM Aufnahme EDX Mapping