Alternative zum Chrom(VI)-haltigen Elektrolyten bei der selektiven Anodisation SELGA-COAT®
Bislang war in der SELGA-COAT®-Technologie zur selektiven Anodisation von Aluminiumbauteilen der Einsatz eines Chrom(VI)-haltigen Elektrolyten zur Erzeugung spezieller Schichteigenschaften unumgänglich. Dieser Elektrolyt zeichnet sich zum Beispiel durch die Erzeugung besonders glatter Schichten auch auf hoch siliziumhaltigen Aluminiumgusswerkstoffen aus. Aufgrund der hohen Toxizität von Chrom(VI)-oxid und den gesetzlichen Vorgaben stand die Entwicklung einer Alternative zum Chrom(VI)-haltigen Elektrolyten seit geraumer Zeit im Fokus von Forschungsarbeiten.
Mit dem neu entwickelten Chrom(VI)-freien Elektrolyten für SELGA-COAT® ist es nun möglich, anodische Schichten mit vergleichbaren Eigenschaften hinsichtlich Schichtdicke, Härte oder Rauheit zu erzeugen. Die Entwicklung sichert somit den Einsatz des Verfahrens und trägt zum nachhaltigen und effizienten Anodisieren bei.
SELGA-COAT® Verfahren
SELGA-COAT® ist eine Technologie zur selektiven galvanischen Beschichtung von Werkstücken. Im Gegensatz zur Tauchanodisation werden bei der selektiven Anodisation nur definierte Oberflächenbereiche gezielt veredelt. Ein abgegrenzter Bereich der Bauteiloberfläche wird von einem schnell zirkulierenden Elektrolyten umströmt, dementsprechend auch nur diese abgegrenzte Oberfläche anodisiert.
Oft ist eine komplette Beschichtung des Bauteils gar nicht nötig, sondern es sollen nur bestimmte Oberflächen auf einem Bauteil funktional veredelt werden. Dabei kann es vorkommen, dass jede zu beschichtende Teilfläche unterschiedliche Schichteigenschaften aufweisen soll.
Ein weiterer Vorteil der selektiven Anodisation sind die kurzen Beschichtungszeiten, die weniger als 60 Sekunden für eine Schichtdicke von 10 bis 20 μm betragen können. Werden nur die Oberflächenbereiche anodisiert, die aus Beanspruchungssicht auch eine solche erfordern, ergeben sich außerdem Energieeinsparungen und somit weniger CO2-Emissionen.
Entwicklung des Chrom(VI)-freien Elektrolyten
Der klassische SELGA-COAT®-Elektrolyt zeichnet sich durch die Erzeugung hartanodischer Schichten mit geringster Rauheit auch auf hoch siliziumhaltigen Aluminiumgusslegierungen aus. Er enthält jedoch Chrom(VI)-oxid, daher galt es, eine Chrom(VI)-freie Lösung zu entwickeln, mit der Kundenanforderungen durch mindestens gleiche Schichteigenschaften weiterhin erfüllt werden.
Nach der Untersuchung von einer Vielzahl von Säuren und Zusätzen wurde eine Lösung gefunden: Der neue Elektrolyt basiert auf Schwefelsäure mit Zusätzen von Molybdän- und Zinnverbindungen. Er erfüllt die bestehenden Kundenanforderungen, die Schichteigenschaften sind dabei vergleichbar den Schichteigenschaften der Chrom(VI)-haltigen Variante. Aufgrund der Werkstoffabhängigkeit der anodischen Schichten muss für neue Bauteile und gegebenenfalls zusätzliche Schichtanforderungen wie Korrosionsschutz eine Validierung durch geeignete Bemusterung erfolgen, um individuelle Werkstoff- und Bauteileinflüsse bewerten zu können.
