Steckverbinder (Connectoren) sind lösbare Verbindungselemente, die zwei oder mehr funktionale Einheiten – typischerweise elektrische, fluidische oder optische Teilsysteme – mechanisch und funktional koppeln. In den Materialwissenschaften stehen insbesondere Werkstoffauswahl, Kontaktmechanik, Grenzflächenphänomene sowie Alterungs- und Zuverlässigkeitsaspekte im Vordergrund.
Elektrische Steckverbinder und Anschlussklemmen nutzen in der Regel metallische Kontaktwerkstoffe (z.B. Cu‑Legierungen, CuSn, CuNiSi) mit definierter Leitfähigkeit, Härte und Relaxationsbeständigkeit. Oberflächenbeschichtungen wie Zinn, Silber, Gold oder Palladium dienen der Reduktion von Kontaktwiderstand, Korrosion und Fretting-Verschleiß. Die umgebenden Isolier- und Gehäusewerkstoffe (Thermoplaste, Hochleistungspolymere, teils faserverstärkt) müssen elektrische Isolation, Formstabilität, Flammschutz und medienchemische Beständigkeit gewährleisten.
Bei fluidischen Steckverbindern und Rohrverschraubungen dominieren Fragen der Dichtwirkung und Spannungsrissbeständigkeit. Werkstoffauswahl und Oberflächentopographie bestimmen das Kriech- und Relaxationsverhalten von Dichtelementen sowie die Beständigkeit gegen Medien, Temperaturwechsel und Druckpulsation.
Für eine nachhaltige Steckverbindergestaltung rücken ökobilanzielle Aspekte in den Fokus: Reduktion kritischer Legierungselemente, Substitution edelmetallreicher Schichten, Rezyklierbarkeit der Polymer- und Metallfraktionen sowie Lebensdauerverlängerung durch optimiertes Kontakt- und Dichtdesign. Zentrale Forschungsfelder sind dabei Korrosions- und Frettingmechanismen an Kontaktflächen, thermo‑mechanisch induzierte Degradation von Isolierwerkstoffen sowie modellbasierte Zuverlässigkeitsprognosen unter multiphysikalischer Belastung.
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