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Harteloxieren

Harteloxieren

Als Harteloxieren bezeichnet man die funktionelle Veredelung von Aluminium-Bauteilen als Anode in speziellen kalten Elektrolyten. Dieses Verfahren wird auch Harteloxal, Hartanodisieren oder Hartcoatieren genannt. Die Veredelung erfolgt beim Harteloxieren mittels sehr dünner, nichtmetallischer Konversionsschichten. Teile des Grundwerkstoffs werden in die Schicht mit aufgenommen, was zu einer enormen Haftfestigkeit der anodischen Schichten führt. Bei Aalberts surface treatment bieten wir Ihnen zwei Harteloxal-Verfahren an: CompCote® und HART-COAT®.

Was ist das Besondere an diesen Schichten?

Was ist das Besondere an diesen Schichten?

Bei diesen Schichten handelt es sich um so genannte Konversionsschichten. Teile des Grundwerkstoffes werden mit in die Schicht aufgenommen, was zu einer enormen Haftfestigkeit der anodischen Schichten führt.

Harteloxal mit CompCote®

CompCote® steht für die hartanodische Beschichtung mit Aluminiumoxid-Polymer-Composit. Das Beschichtungsverfahren ist unter anderem in Europa und den USA patentiert und wurde von der US-amerikanischen Food & Drug Administration (FDA) als unbedenklich für den Kontakt mit Lebensmitteln eingestuft.

So funktioniert CompCote®

Bei der Veredelung von Werkstoffen mit dem CompCote®-Verfahren werden die Harteloxal-Schichten durch anodische Oxidation des Basiswerkstoffs und gleichzeitige molekulare Verbindung der Aluminiumoxidschicht mit Polymeren gebildet. So verbindet sich die Beschichtung optimal mit dem Grundmaterial. Wegen der molekularen Polymeranteile bietet CompCote® bei abgestimmter Wahl von Top-Coats chemische Bindungsbrücken, sodass auch hier eine sehr gute Haftfestigkeit entsteht.

Eigenschaften von CompCote®

Basierend auf dem sehr harten Aluminiumoxid punktet die Oberflächentechnik CompCote® mit hoher, legierungs- und verfahrensabhängiger Festigkeit. Die Schicht zeigt im Prüfverfahren zur Messung des Abriebwiderstands (Taber-Abraser-Test) eine hervorragende Verschleißbeständigkeit – häufig besser als die konventioneller Anodisierschichten. CompCote®-Beschichtungen sind zudem korrosionsfest und ergeben im Kerbschlagbiegeversuch ein faserartiges Bruchbild. Konventionelle Oxidschichten brechen demgegenüber glasartig spröde.

CompCote® sorgt für eine optimierte Mikrostruktur der Oberfläche: In Reibpaarungen und Reibungstests zeigen die Composit-Schichten sehr gute Gleiteigenschaften – sogenannte „Fresser“ infolge mangelhafter Schmierung konnten ausgeschlossen werden. CompCote®-Beschichtungen lassen sich darüber hinaus hervorragend einfärben. Standardfarben sind schwarz, titangrau, blau, rot, gold und grün. Die farbigen Oberflächen sind lichtechter als gefärbte Standard-Eloxalschichten. Für besondere Anforderungen haben wir CompCote®-H im Angebot, mit noch höherer Härte und noch besserem Verschleiß- und Korrosionsschutz.

Grundwerkstoffe für das CompCote®-Verfahren

CompCote® eignet sich für nahezu alle Aluminium-Legierungen.

Einsatzgebiete für CompCote®-beschichtete Werkstoffe

Aluminium mit seiner geringen Dichte in Verbindung mit CompCote® eröffnet neue Wege bei technischen und dekorativen Anwendungen mit erhöhten Qualitätsanforderungen. CompCote® nimmt keinen Einfluss auf die Biegewechselfestigkeit des Grundwerkstoffes und ist daher für Anwendungen in der Luftfahrt besonders interessant.

Beispiele für weitere Anwendungsgebiete, in denen CompCote® erfolgreich eingesetzt wird:

Hartanodisieren mit HART-COAT®

HART-COAT® zählt zu unseren Kernkompetenzen: Bereits Anfang der 1960er Jahre legten wir mit dem Beschichtungsverfahren den Grundstein für Harteloxal in Deutschland. Heute bieten wir Kunden aller Schlüsselindustrien seriensicheres Hartcoatieren von mehr als 500 Millionen Bauteilen pro Jahr.

Ihre Vorteile als Partner von Aalberts surface treatment:

  • Hochmoderne Verfahrenstechnik für Aluminiumbauteile von bis zu acht Metern Länge
  • Große Verfahrensvielfalt für individuelle Bauteileigenschaften
  • Höchste Präzision mit eigenen Elektrolyten
  • HART-COAT® entspricht der Norm ISO 10074
  • Marktführer für Harteloxal in Deutschland und stark aufgestellt für internationale Projekte dank zahlreicher Standorte in Europa und China

So funktioniert HART-COAT®

Hartcoatieren ist eine Oberflächenbeschichtung zur funktionellen, hartanodischen Veredelung von Aluminium-Werkstoffen. Unter Einsatz von elektrischem Strom wandeln wir die Werkstückoberfläche in eine harte, keramikähnliche Aluminiumoxidschicht um. Die neue Schicht bildet sich in Form regelmäßiger hexagonaler Zellen, die wie Bienenwaben senkrecht zur Werkstückoberfläche stehen. Diese säulenförmige Anordnung bietet eine besonders stabile Zellstruktur; jede Zelle besitzt einen Porenkanal. So schützt HART-COAT® Werkstücke vor Verschleiß und Korrosion und ist mit diversen Varianten und Nachbehandlungsmöglichkeiten besonders vielseitig.

Eigenschaften von HART-COAT®

HART-COAT®-Schichten sind extrem hart und verschleißfest – eine Folge der Metamorphose des Aluminiumoxids. Während des Hartcoatierens wächst das Oxid zur Hälfte in den Grundwerkstoff hinein und zur Hälfte nach außen heraus. Dadurch ist der Verbund der Schicht mit dem Grundwerkstoff außerordentlich hoch. Die keramikähnliche HART-COAT®-Schicht ist elektrisch isolierend und besitzt eine geringe Wärmeleitfähigkeit sowie eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit. Als Schutzschicht auf Böden von Motorkolben kann sie kurzfristig extrem hohe Temperaturen aushalten. Je nach Anforderungsprofil kann die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit mittels spezieller Nachbehandlungen zusätzlich erhöht oder das Gleitverhalten verbessert werden.

Grundwerkstoffe für das Hartcoatieren

Nahezu alle technisch interessanten Aluminiumlegierungen, seien es Knetlegierungen, Gusslegierungen oder Druckgusslegierungen lassen sich mit HART-COAT® veredeln. Wenn Sie Bauteile zur Beschichtung bei uns anliefern, beachten Sie bitte nach Möglichkeit folgende Maßgaben:

  • keine Werkstoff-, Bearbeitungs- oder Oberflächenfehler
  • keine Ölrückstände
  • schutzgebende, teilespezifische Verpackung
  • spanabhebender Arbeitsgang vor der Beschichtung
  • keine Fremdkörper auf der Werkstückoberfläche
  • Kanten und Ecken gut entgratet, möglichst gerundet
  • Vormaße berücksichtigen
  • eventuell sind bei der Beschichtung Entlüftungsbohrungen erforderlich 

Einsatzgebiete hartcoatierter Werkstoffe

Hartanodisierte Bauteile

Dank seiner guten Verschleißfestigkeit kann ein hartcoatierter Aluminium-Werkstoff einen teureren verschleißbeständigen Stahl oder korrosionsbeständigen Werkstoff ersetzen. Einsatzmöglichkeiten bieten sich dort, wo Kontaktkorrosion vermieden, Gleiteigenschaften verbessert und elektrische Isolierwirkung oder Wärmeisolation erhöht werden sollen.

Die Dichte von Aluminiumlegierungen beträgt etwa ein Drittel des Wertes herkömmlicher Eisenwerkstoffe und Buntmetalle. Durch Umstellen von Stahl oder Messing auf Aluminiumwerkstoffe können somit Massenkräfte schnelllaufender Maschinenteile wesentlich reduziert werden. Neue konstruktive Möglichkeiten und Einsparungen bei Energiekosten sind die Folge. Mit HART-COAT® wird die erforderliche Oberflächenbeständigkeit erreicht.

Beispiele für nach dem HART-COAT®-Verfahren harteloxierte Bauteile:

Abstandshalter

Bügelsohlen

Chirurgische Instrumente

Dämpfungskammern

Düsen

Führungszylinder

Gehäuse

Haltevorrichtungen

Hebel

Heizplatten

Isolierbolzen

Kamerateile

Kipphebel

Klemmvorrichtungen

Kolben

Kupplungsteile

Lagerrollen

Lagerschalen

Leitbleche

Leitwalzen

Montageplatten

Nockenscheiben

Pneumatik- und Hydraulikzylinder

Rollen

Spulen

Transporthebel

Ventile

Verdichterräder

Zahnräder und Zahnstangen

Zentrifugen

Zylinderköpfe

Zylinderrohre

Zu den Abnehmerbranchen von HART-COAT®-veredelten Bauteilen zählen unter anderem:

  • Automobilbau

    Automobilbau

    • Lebensmittelindustrie

      Lebensmittelindustrie

      • Maschinenbau

        Maschinenbau

        • Medizintechnik

          Medizintechnik

          • medizinischer Gerätebau
          • Messtechnik
          • Pharmaindustrie
        • Wehrtechnik

          Wehrtechnik

          Produktanfrage

          Wenn Sie uns etwas zu dem hier vorgestellten Produkt mitteilen möchten, so können Sie es gerne tun. Ihre Anfrage, Ihr Kommentar, Ihre Wünsche werden direkt an Ihren persönlichen Ansprechpartner weitergeleitet.

          Häufig gestellte Fragen

          • Kann ein hartanodisierter Aluminium-Werkstoff Stahl ersetzen?

            Ja, dabei kommt es auf die mechanischen Eigenschaften der Aluminiumlegierung an. Die mechanischen Eigenschaften (wie beispielsweise die Zugfestigkeit) des Aluminiumbauteils müssen für die Anwendung geeignet sein.

            Die Vorteile von Aluminium gegenüber Stahl sind dann folgende:

            • Aluminium ist etwa zwei Drittel leichter als Stahl
            • Einsatz von Bauteilen aus Aluminium im Fahrzeug
              • Kraftstoffeinsparung und damit Reduktion der Schadstoffemissionen
              • Realisierung höherer Nutzlasten
              • Mehr Reichweite für Elektroautos
            • Aluminium ist ein guter Wärmeleiter (Al: 170-220 W/mK, Stahl: 47-58 W/mK)
            • Aluminium hat vielfältige Herstellungs- und Formgebungsmöglichkeiten
          • Warum müssen Bauteile vor dem Hartanodisieren öl- sowie rückstandsfrei sein?

            In der Regel beeinträchtigen Öl oder Rückstände die Qualität der Beschichtung. Sie können isolierend wirken, sodass sich keine Schicht bildet. Da hartanodische Schichten Konversionsschichten sind, können diese Rückstände nach dem Beschichtungsprozess auf der Schichtoberfläche wiedergefunden werden. Werden Öl oder andere Rückstände während des Beschichtungsprozesses gelöst, wird dadurch das Anodisationsbad verschmutzt. Öl und Rückstände im Bad können beim Herausziehen von beschichteten Bauteilen aus dem Bad wieder auf die Bauteile gelangen.

          • Welche Vorteile hat das Verfahren des Hartanodisierens?

            Das Hartanodisieren verbessert die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Bauteilen aus Aluminium. Hartanodische Schichten sind Wärme- und elektrische Isolatoren. Aufgrund der elektrischen Isolationswirkung können sie zur Potentialtrennung eingesetzt werden. Hartanodisch oxidierte Bauteile können kurzzeitig hohen thermischen Belastungen ausgesetzt werden. Dies führt nicht zu Schäden an den Bauteilen, da die hohen Temperaturen nur sehr verzögert und gleichmäßig an das Grundmaterial gegeben werden. Hartanodisation ist die Methode zur Veredelung von Aluminiumbauteilen für Massenanwendungen.

          • Gibt es ein Maximalgewicht für ein zu beschichtendes Werkstück?

            Das Maximalgewicht ergibt sich aus den Möglichkeiten, die eine Beschichtungsanlage bietet. Da das Aluminium eine geringe Dichte hat, kommt es auch nicht auf das Gewicht, sondern auf die Abmessungen der Teile an.

          Weitere Verfahren

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