Donnerstag, 13. Juni 2024

Was ist Eloxieren von Aluminium? Wie sieht der Eloxiervorgang aus?

2. November 2023

Eloxiertes Aluminium hilft, die Oxidation von Aluminium im Freien zu verhindern und es vor möglichen mechanischen Beschädigungen zu schützen. Die Eloxalschicht macht das Aluminiumprodukt, wie z. B. Aluminiumblech oder Aluminiumprofil, lackierbar.

Was ist Eloxieren von Aluminium?

Unter Eloxieren von Aluminium oder anodischer Oxidation versteht man die Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalls. Der technische Vorgang läuft im Allgemeinen wie folgt ab: Das Aluminiumprodukt wird in einen Behälter mit einem sauren Elektrolyt, in der Regel eine Lösung (250-300 g/l) von 20 %iger Schwefelsäure, getaucht und an den Pluspol einer Stromquelle mit 10-50 mA/cm 2 bei einer Quellenspannung von bis zu 100 V angeschlossen.

Eloxieren ist ein chemisches Verfahren, das zur Bildung einer Schutzschicht auf der Oberfläche des Werkstücks führt. Im Gegensatz zu den meisten Metallbearbeitungsverfahren wie Glühen, Anlassen, Normalisieren, Galvanisieren usw. erfordert das Eloxieren keine Erwärmung des Werkstücks und verändert daher nicht dessen Eigenschaften. Das Eloxieren von Aluminium erfolgt in der Regel durch Elektrolyse, bei der sich Oxide aus dem Elektrolyten auf dem Aluminiumwerkstück ablagern. Die Oxidionen aus dem Elektrolyten lagern sich auf dem Aluminiumwerkstück ab und bilden eine anodische Schicht, die vor Korrosion schützt und die ästhetischen Eigenschaften des Werkstücks verbessert. Der Prozess des Eloxierens von Aluminium kann in fünf verschiedene Phasen unterteilt werden: Reinigen, Ätzen, Eloxieren, Lackieren und Versiegeln. In der Regel wird ein Brückenkran verwendet, um große Teile von einer Stufe zur nächsten zu bewegen, während kleine Teile manuell gehandhabt werden.

Der Temperaturbereich während dieses Prozesses kann von -20 o C bis +20 o C variieren. Die gewählte Temperatur wirkt sich direkt auf die Dichte und den Farbton der künftigen Oxidschicht aus: Bei einer positiven Temperatur ist die Schicht locker und dünn und lässt sich leicht mit einem beliebigen Farbstoff bemalen. Bei Minustemperaturen ist die Schicht dick und hat eine natürliche Farbe (Gelbtöne).

Eloxierverfahren

Das Eloxalverfahren selbst kann auf drei Arten durchgeführt werden:

- Wärmeanodisierung von Aluminium - diese Technologie ist relativ einfach. Es wird ein einziger Elektrolyt (Schwefelsäure) verwendet. Der Prozess wird bei Raumtemperatur unter Verwendung organischer Farbstoffe durchgeführt. Mit dieser Methode lässt sich u. a. die gewünschte Farbschicht erzielen. Es ist sogar möglich, mehrere Farbschattierungen auf einer einzigen Oberfläche zu erzielen. Das zuvor entfettete Aluminiumprodukt wird aufgehängt und sorgfältig fixiert, milchig eloxiert und anschließend in kaltem Wasser gewaschen. Die Färbung erfolgt in einer heißen Lösung.

- Kaltanodisierung - wird bei Temperaturen zwischen -10 o C und +10 o C durchgeführt. Es wird ein Elektrolyt (Schwefelsäure) verwendet. Die Verwendung von organischen Farbstoffen ist nicht möglich, die Färbung erfolgt auf natürliche Weise. Die endgültige Farbe hängt von der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ab und kann von grün bis schwarz reichen. In diesem Fall wird das Aluminiumprodukt entfettet, aufgehängt und sorgfältig fixiert, bis zu einer dicken Schicht anodisiert, mit heißem oder kaltem Wasser gewaschen und durch Kochen in destilliertem Wasser fixiert. Wichtig: Um eine harte und verschleißfeste Beschichtung zu erhalten, muss das Produkt gründlich abgekühlt werden.

- Das Harteloxalverfahren ist die in der Industrie am weitesten verbreitete Technologie. Charakteristisch für dieses Verfahren ist die Verwendung verschiedener Elektrolyte (Schwefel-, Bor-, Essig- oder Oxalsäure). Die Dichte des elektrischen Stroms nimmt allmählich zu und führt zu einer Veränderung der Struktur, was zu einer Schicht mit erhöhter Festigkeit führt.

Vorteile von anodisiertem Aluminium

Aluminium hat hervorragende technische Eigenschaften: hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, einfache Verarbeitung. Trotz dieser Eigenschaften ist die Korrosion von Aluminium möglich. Durch Eloxieren kann die Korrosionsbeständigkeit des Metalls erhöht werden, so dass es in aggressiven Umgebungen eingesetzt werden kann. Das Verfahren erhöht nicht nur die Haltbarkeit der Eloxalschicht, sondern hat auch eine Reihe weiterer Vorteile:

- Erhöhte Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.

- Hohe Wärmedämmungseigenschaften.

- Erhöhte Witterungsbeständigkeit.

- Verzögerte Korrosion des Aluminiums und erhöhte Rissbeständigkeit.

- Widerstandsfähigkeit gegen erhöhte Belastungen.

- Dekoratives Aussehen.

- Leichte Verarbeitung.

Es ist erwähnenswert, dass eloxiertes Aluminium ein umweltfreundliches Material ist, das selbst bei UV-Strahlung keine schädlichen Gase abgibt. Die Langlebigkeit der Eloxalschicht ermöglicht einen breiteren Einsatz des Materials.

Anwendungen von eloxiertem Aluminium

Seine Widerstandsfähigkeit gegenüber erhöhten Belastungen und sein geringes Gewicht machen eloxiertes Aluminium zu einer hervorragenden Alternative zu Schwermetallen. Wegen seiner Widerstandsfähigkeit ist eloxiertes Aluminium auch im Schiffbau gefragt - Schiffsfensterprofile werden ausschließlich aus eloxiertem Aluminium hergestellt. Darüber hinaus finden eloxierte Teile aus Aluminium Verwendung bei:

- Beleuchtungsanlagen.

- Design und Architektur.

- Bauwesen: Verglasung von Fassaden, Dächern, usw.

- Herstellung von Haushaltsgeräten, Akustiksystemen.

- Herstellung von mobilen Geräten.

- Herstellung von Möbeln.