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Anodiseren
Karabiner aus eloxiertem Aluminium
Rot eloxiert Gas-Token aus Den Haag. Durch die Porosität der Oxidschicht sind dunkle korrodierte Stellen entstanden

Anodisieren ist ein Oberflächenbehandlung auf Metalle wie Aluminium und Titan mit a versorgen Oxidschicht.

Das Eloxieren erfolgt mittels a elektrolytisch Therapie. Die Oxidschicht ist hart, porös und verschleißfest. Die Korrosionsbeständigkeit kann dann durch Verschließen der Poren (Versiegelung) verbessert werden. Das Synonym anodisieren leitet sich vom deutschen Wort ab eloxylat, das aus dem Wort . stammt Eloxal-Verfahren wobei Eloxal eine Verkürzung der Beschreibung des Prozesses ist: Elektrolytische Oxidation von Aluminium.[1]

Behandlungsarten

Mehrere Elektrolyte kann verwendet werden, um einen Anodisierungsprozess durchzuführen. Je nach dem zu eloxierenden Material und den gewünschten Eigenschaften der eloxierten Schicht wird ein Elektrolyt und eine Behandlungsart ausgewählt.

Beim US-Militär Norm MIL-A-8625 wird weltweit zwischen drei Verfahrensarten zum Eloxieren von Aluminium unterschieden (Legierungen):

  1. Chromsäure anodisieren
  2. Schwefelsäure anodisieren
  3. Harteloxieren

Alle Aluminiumlegierungen können durch Eloxieren mit einer dünnen Oberflächenschicht (<25μm) versehen werden, ihre Eignung für die Hartbeschichtung variiert jedoch. Auch Hardcoating ist Eloxieren, aber in besonderer Weise. Die Beschichtung kann eine Dicke von 50 μm oder mehr haben und hat eine schwarze bis grau-schwarze Farbe.

Struktur

Beim Anodisieren wird unter elektrochemischen Bedingungen eine Oxidschicht auf das Aluminiumsubstrat aufgebracht. Diese Schicht wird mit einer Dicke zwischen 5 und 150 µm aufgetragen und ist damit dicker als die ursprüngliche Oxidschicht von wenigen nm. Diese Oxidschicht hat die Eigenschaften, dass sie hart, verschleißfest, elektrisch isolierend und porös ist und die Oberfläche vor Beschädigungen wie Korrosion schützt. Der Eloxalprozess besteht aus drei Schritten, nämlich einer Vorbehandlung der Oberfläche, dem Eloxieren selbst und dem Versiegeln. Die erzielten Schichtdicken liegen jeweils zwischen 5 und 30 µm, während beim Harteloxieren Schichtdicken zwischen 25 und 150 µm erreicht werden. Dieser Unterschied lässt sich durch eine höhere Stromstärke beim Harteloxieren erklären.

Die eloxierte Oxidstruktur stammt vom Aluminiumsubstrat und besteht vollständig aus Aluminiumoxid (Al2O3). Dieses Aluminiumoxid wird nicht wie Farbe oder Beschichtung auf die Oberfläche aufgetragen, sondern ist vollständig in das darunter liegende Aluminiumsubstrat integriert, sodass es nicht abplatzen oder abblättern kann. Es hat eine hochgeordnete, poröse Struktur, die Sekundärprozesse wie Färben und Versiegeln ermöglicht. [2]

Prozess

Der Anodisierungsprozess besteht aus den folgenden Prozessschritten;

  • Reinigung. Zuerst wird das zu beschichtende Metall gereinigt, um den Schmutz und die natürliche Oxidschicht zu entfernen.
  • Mögliche Dickenreduzierung durch Ätzen mit Säure oder Base, normalerweise Natriumhydroxid, um schließlich zur Originalgröße zu gelangen, dem sogenannten „maßstabilen Eloxieren“.
  • die tatsächliche anodisieren. Züchten einer Schicht von Oxidkristallen mit DC, indem man das zu beschichtende Metall in ein Bad mit Schwefelsäure oder Chromsäure legt, in dem das Metall Anode ist geschaltet (eine Form von Elektrolyse), daher der Name anodisieren. Während oder nach dem Wachstum können die porösen Kristalle mit verschiedenen Farbstoffen gemischt werden (Pigmente) farbig sein.
  • Abdichtung (versiegeln, schließen) der porösen Kristalle durch Dampf oder kochendes Wasser. Eine Alternative ist das Eintauchen in eine nickelhaltige Flüssigkeit.

Beim Harteloxieren, Typ III Eloxieren, beträgt die Standardschichtdicke 25 bis 50 µm. Eine Harteloxalschicht ist von Natur aus dunkler und schwieriger in einer bestimmten Farbe zu bekommen.

Anwendungen

  • In dem Konstruktion für Metall, wie Aluminium Rahmen, gegen Korrosion beschützen.
  • Als elektrische Isolationsschicht.
  • Als schwarze Schicht auf Kühlplatten, wodurch die Wärmeabstrahlung erhöht wird.
  • Im Fahrrad- und Automobilbau zur optischen Aufwertung, zum Schutz vor Korrosion und bei Vordergabeln, Ritzel und Dämpfern: Reibung reduzieren.
  • Im Maschinenbau für verbesserte Druckbelastung und Verschleißeigenschaften. Auch in der Eloxalschicht Teflon-ähnliche Materialien können anstelle von Farbstoff aufgetragen werden. Dies reduziert die Reibung und erzeugt eine Antihaftschicht.
  • In der Drucktechnik für die Nassfähigkeit von Offsetplatten und Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht.
  • In der Lacktechnik als Haftschicht für Lacke
  • Als Dekoration: zur Aufwertung der Optik, meist mit Farben. Das Aluminiumoxid ist farblos und transparent wie Glas. Hellere Farben nutzen diese Transparenz zusätzlich, was zu transparenten Metallicfarben führt.

Siehe auch