Funktionelle und dekorative Veredelung von Aluminium-Bauteilen als Anode in speziellen Elektrolyten
Eloxieren
Was bedeutet Eloxieren?
Anodisieren oder Eloxieren eignet sich zur funktionellen aber auch dekorativen Veredelung von Aluminium-Werkstoffen. Das Werkstück ist dabei in einem Elektrolyten als Anode geschaltet. Im Verlauf des Anodisierens wird die Werkstück-Oberfläche in eine porige, harte und verschleißfeste Aluminiumoxidschicht umgewandelt. Durch Verdichtung werden die Poren geschlossen und die Korrosionsbeständigkeit wird stark verbessert.
Aluminium-Legierungen werden als Werkstoffe in der industriellen Konstruktion immer beliebter. Das geringe Gewicht reduziert Trägheit und spart damit Energie. Der Nachteil: Die Legierungen sind anfällig für Verschleiß und Korrosion. Die funktionale Beschichtungslösung Technisch Eloxal sorgt für optimalen Schutz und ist Dekorbeschichtung zugleich.
Als klassische Anodisation wird Technisch Eloxal knapp unter Raumtemperatur in einem Säure-Elektrolyten durchgeführt. Es wird eine äußere Stromquelle verwendet, wobei das zu beschichtende Werkstück als Anode geschaltet ist. Bei diesem Verfahren wachsen Technisch Eloxal-Schichten zu einem Drittel aus dem Metall heraus und zu zwei Dritteln in das Metall hinein. Dadurch ist der Verbund der Schicht mit dem Grundwerkstoff außerordentlich hoch. Technisch Eloxal-Schichten können zudem unterschiedliche dekorative Anforderungen erfüllen. Hierfür werden beispielsweise Vorbehandlungen wie Beizen, Schleifen, Strahlen oder Polieren durchgeführt.
Aluminium technisch eloxieren
Die Technisch Eloxal-Schicht ist beständig in nicht zu sauren und zu alkalischen Medien. Bei entsprechender Schichtdicke und Verdichtung widersteht die Schicht sogar kurzzeitig sauren oder schwach alkalischen Angriffen. Die Härte der Technisch Eloxal-Schicht wird durch die Werkstoffzusammensetzung, vor allem durch die Legierungsbestandteile beeinflusst. Die Technisch Eloxal-Schicht erhöht die Verschleißfestigkeit des Aluminiums beträchtlich.
Technisch eloxieren von Grundwerkstoffen
Nahezu alle technisch interessanten Aluminiumlegierungen, seien es Knetlegierungen, Gusslegierungen oder Druckgusslegierungen können technisch eloxiert werden. Die Legierung hat allerdings einen großen Einfluss auf die Farbe des zu eloxierenden Produktes. Es können auch gezielt schwarze Oxidschichten erzeugt werden. Damit ein Grundwerkstoff recyclingfähig ist, muss auch die Veredelung die Bedingungen der Recyclingfähigkeit erfüllen. Anodische Beschichtungen wie Technisch Eloxal erfüllen diesen Anspruch – ein weiterer Vorteil dieser Form der Schutzschicht.
- Optimaler Verschleißschutz
- Hoher Korrosionsschutz
- Massive Bruchfestigkeit
- Sehr gute tribologische Eigenschaften
- Schutz gegen Kaltverschweißung
- Schwingungsfestigkeit
- Extreme Temperaturbelastbarkeit
Mit unterschiedlichen Elektrolyten und verschiedenen Verfahrensparametern erzeugen wir das „Herauswachsen“ leistungsfähiger Oxidschichten. So entstehen während der Veredelung der Oberfläche hervorragende Strukturen für lange Haltbarkeit.
Einsatzmöglichkeiten technisch eloxierter Aluminiumteile
Technisch eloxierte Aluminiumteile bieten einen guten Korrosions- und Verschleißschutz in nahezu allen Branchen: Bauindustrie, Chemische Industrie, Computerindustrie, Elektrotechnik, Fahrzeugbau, Haushaltsgeräte und –waren, Leuchtenindustrie, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Medizintechnik, Möbel- und Beschlagindustrie, Optik/Feinwerktechnik, Sport- und Campingindustrie, Textilindustrie. Technisch Eloxal wird auch als untere Schutzschicht gegen Korrosion vor dem Lackieren von Bauteilen verwendet, die in Meeresnähe eingesetzt werden.
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Aluminium- und Titanwerkstoffe farbanodisieren/farbeloxieren
Vor Verschleiß schützen und dekorativ mit Farbe beschichten ist dank unserer bewährten Aalberts surface technologies Oberflächenveredelung problemlos möglich.
Bauteile aus einer Aluminiumlegierung eloxieren wir in einem Elektrolyten mit Farbzusätzen.
Bauteile aus Titan oder einer Titan-Legierung werden in einem speziellen Säureelektrolyten anodisiert. Als Resultat der Beschichtung bildet sich eine dünne, fest haftende, farblose Titanoxidschicht, die durch Interferenz (Überlagerung von Lichtwellen) farbig erscheint und durch UV-Beständigkeit besticht. So lassen sich die Farben Schwarz, Titangrau, Blau, Rot, Gold und Grün erzeugen. Mittels Variation der Schichtdicke können in Abhängigkeit vom Grundwerkstoff jedoch weitere gewünschte Farben eingestellt werden. Die Titanoxidschicht verfügt neben der Farbe über eine sehr gute elektrische Isolierung und Bioverträglichkeit.
Diese Grundwerkstoffe eignen sich zur Farbanodisation/Farbeloxierung
Nahezu alle technisch interessanten Aluminiumlegierungen – seien es Knet-, Gusslegierungen – lassen sich farbanodisieren.
Bei den Titan-Werkstoffen ist es etwas komplizierter: Am besten ist die Legierung TiAl6V4 für eine Farbanodisation geeignet. Die erzielten Farben sind sehr kräftig, von guter Qualität und reproduzierbar.
Ti2 kann ebenfalls in einem weiten Farbspektrum beschichtet werden. Gegenüber dem Werkstoff TiAl6V4 treten Farbverschiebungen in Richtung blau auf und die Farben wirken etwas gedämpfter.
Reintitan kann nur blau und gelblich reproduzierbar farbanodisiert werden. Für dekorative Zwecke ist dieser Werkstoff ungeeignet.
Einsatzmöglichkeiten farbeloxierter Bauteile
Farbanodisierte Bauteile aus Aluminium findet überall dort Verwendung, wo Schutz vor Korrosion und Verschleiß gefordert sowie dekorative Farbgebung gewünscht wird. Das kann im Bereich der Architektur ebenso sein, wie in der Elektrotechnik, der Foto- und Videotechnik, bei Haushaltsgeräten, Jagdwaffen, Sportartikeln oder in der Zweiradindustrie. Natürlich wird das Oberflächenverfahren auch bei Beschichtungen in der Automobilindustrie oder als Oberflächentechnik im Maschinenbau eingesetzt.
Anwendungen der Farbanodisation von Titan-Werkstoffen finden sich unter anderem in der Medizintechnik: Implantate aus Titan-Werkstoff, die zur Heilung von Knochenbrüchen vorübergehend im menschlichen Körper verbleiben, werden farblich anodisiert. Das hilft Chirurgen dabei, Komponenten schnell zu identifizieren. Die beschichteten Implantate verhalten sich im Körper neutral. Sie verwachsen nicht mit Knochen und Gewebe und lassen sich nach der Ausheilung einfach entfernen.
Wegen ihrer Bioverträglichkeit und ihres dekorativen Aussehens ist die Verwendung der farbigen Titanoxid-Schicht auch in der optischen und in der Schmuckindustrie, wie z.B. für Uhren oder Bijouteriewaren, durchaus denkbar. In der Zweiradindustrie werden Titanwerkstoffe bevorzugt verwendet, weil sie trotz geringem Gewicht besonders belastbar sind. Die Designwünsche der Abnehmer von beispielsweise Radmuttern können mithilfe der Farbanodisation gleichzeitig bestens erfüllt werden.
Häufig gestellte Fragen
Sogenannte Ventilmetalle lassen sich anodisieren. Dazu zählen unter anderem Titan, Magnesium, Zink und Vanadium. Für die Veredelung von Magnesium und Titan bieten wir bei Aalberts surface technologies die plasmachemischen Verfahren MAGOXID-COAT® (für Magnesium) und KEPLA-COAT® (Titan und Aluminium) an.
Die anodischen Schichten haben eine Eigenfärbung. Diese hängt von der Aluminiumlegierung und Prozessparametern wie Elektrolytzusammensetzung oder Temperatur ab. Höhere Elektrolyttemperaturen bewirken eher hellere Schichten. Mit steigender Schichtdicke werden die Schichten dunkler. Da anodische Schichten verfahrensbedingte Poren haben, können in diese Poren Farbstoffe eingebracht werden und so die Schichten gefärbt werden.
Weiße Schichten werden in den plasmachemischen Verfahren KEPLA-COAT® weiß (Aluminium und Titan) und MAGOXID-COAT® weiß (für Magnesium) erzeugt. Auch bei diesen Verfahren ist die Schichtfarbe legierungsabhängig.
Die maximalen Abmessungen betragen 7700x1000x1800 mm³ und das maximale Gewicht 5000 kg. Immer abhängig von der Beschichtungsanlage.
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.
Verfahrensstandorte
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