Was ist Aluminium-Eloxieren? Entdecken Sie alles!

Aluminium hat viele hervorragende Eigenschaften. Seine Kosteneffizienz macht es für viele Fertigungsprojekte geeignet. Seine Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik sind jedoch nicht so gut, wie man es sich wünschen würde. Daher unterziehen viele Hersteller dieses Material einem Anodisierungsprozess. Aber wissen Sie: Was ist Anodisierung von Aluminium?

 

Ich weiß, dass dieses Konzept gut verstanden wird. Das liegt daran, dass weniger Hersteller diese Technik verwenden, um die Eigenschaften von Aluminium zu verbessern. Sie profitiert von einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit und einem besseren Aussehen und Aussehen von Aluminium. In diesem Artikel besprechen wir die Anodisierung von Aluminium am einfachsten. Also, legen wir los!

 

Was bedeutet Anodisierung?

Es handelt sich um einen elektrochemischen Prozess, der der Metalloberfläche den letzten Schliff verleiht. Der Zweck des Eloxierens besteht darin, eine gleichmäßige Oxidschicht auf der Oberfläche zu erzeugen. Diese Oxidschicht hat viele Vorteile. Zu den wichtigsten gehört die Korrosionsbeständigkeit, die die Eleganz des Metalls bewahrt.

 

Eloxieren ist eine Technik, die bei vielen Metallen angewendet wird. Wie gesagt handelt es sich um einen elektrochemischen Prozess. Dabei wird ein Strom durch eine Chemikalie geleitet, um dem Metall eine Oxidschicht zu verleihen. Sie könnten argumentieren, dass viele Metalle von Natur aus Oxidschichten bilden. Sie haben Recht, aber diese Oxidschicht ist nicht sehr stark.

 

Daher zersetzt sich diese Oxidschicht ziemlich schnell. Das Metall wird also verschiedenen Umweltbedingungen ausgesetzt und anfällig. Probleme wie Verblassen, Korrosion und Qualitätseinbußen werden offensichtlich. Durch das Eloxieren wird jedoch eine weitere starke Oxidschicht hinzugefügt. Sie ist stärker als die natürliche Oxidschicht. Daher schützt sie das Metall besser.

 

Was ist Aluminium-Eloxieren?

Beim Anodisieren von Aluminium wird der Oberfläche von Aluminium eine Oxidschicht hinzugefügt. Diese zusätzliche Schicht schützt Aluminium vor Korrosion. Dies geschieht, indem Strom durch das Säurebad geleitet und Aluminium in diese Lösung getaucht wird. Die hinzugefügte Oxidschicht ist sehr haltbar und ästhetisch ansprechend.

 

Vereinfacht ausgedrückt ist das Anodisieren von Aluminium ein elektrolytischer Prozess. Der Hauptvorteil dieses Prozesses besteht darin, dass er die Oberfläche verdickt und glättet. Es bildet sich eine gleichmäßige Oxidschicht auf der Oberseite des Aluminiums, was dessen Festigkeit und Attraktivität verbessert. Das Anodisieren von Aluminium wurde 1923 erfunden und ist als Bengough-Stuart-Prozess bekannt.

 

Er wurde erstmals verwendet, um Duraluminium-Wasserflugzeuge vor Korrosion zu schützen. Die Frage ist: Ist das Anodisierungsverfahren wirksam gegen Korrosion? Die Antwort ist JA. Im Allgemeinen bildet Aluminium eine Aluminiumoxidschicht, wenn es mit Sauerstoff in Kontakt kommt. Diese Aluminiumoxidschicht ist jedoch nicht sehr haltbar. Sie schützt Aluminium für kurze Zeit vor Korrosion.

 

Danach beginnt es zu zerfallen. Sobald es zerfallen ist, greift Korrosion das Aluminium an und beschädigt es. Der Anodisierungsprozess ermöglicht es den Herstellern jedoch, eine künstliche Oxidschicht hinzuzufügen. Diese Schicht ist stärker, dicker und haltbarer als Aluminiumoxid. Sie zersetzt sich nicht so schnell und schützt Aluminium daher lange Zeit vor Korrosion.

 

Sie verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit, sondern auch die Ästhetik. Wie? Die Hersteller fügen während des Anodisierungsprozesses verschiedene Farbstoffe hinzu. Diese Farbstoffe verleihen der Oxidschicht Farbe und verbessern so den Glanz und das Aussehen des Aluminiums. Viele Hersteller verwenden eloxiertes Aluminium zur Herstellung dekorativer Produkte.

 

Wie eloxiert man Aluminium?

Im obigen Abschnitt haben wir den Überblick über den Anodisierungsprozess besprochen. Kennen Sie die Grundlagen der Anodisierung von Aluminium? Lassen Sie uns einige fortgeschrittenere Informationen besprechen und lernen, wie Aluminium anodisiert wird. Dieser Abschnitt hilft Ihnen, den Prozess Schritt für Schritt mit allen Einzelheiten zu verstehen.

 

1- Oberflächenvorbereitung durch Reinigen

 

Der erste Schritt beginnt mit der Vorbereitung der Metalloberfläche. In diesem Schritt wird das Metall gründlich mit dem Tensid gereinigt. Das Tensid entfernt Staub und Schmutz von der Oberfläche. Gleichzeitig greift es die natürliche Oxidschicht an und erleichtert den Prozess weiter.

 

Der erste Schritt der Oberflächenvorbereitung besteht darin, die Aluminiumoberfläche zu reinigen. Sie können dies mit einem alkalischen Reinigungsmittel oder Lösungsmittel tun. Während der Reinigung sollten Sie sicherstellen, dass kein Schmutz oder Verunreinigungen zurückbleiben. Wenn Schmutz zurückbleibt, beeinträchtigt dies die Qualität der hinzugefügten Oxidschicht.

 

Später wird das Metall mit Natriumhydroxid geätzt, um eine gleichmäßige Oberfläche zu erzeugen. Die NaOH-Lösung löst die äußere Schicht der Anode auf und entfernt Oberflächenunregelmäßigkeiten. Der letzte Schritt ist das Entmattieren, bei dem alle Rückstände von der Oberfläche entfernt werden. Es ist ein einfacher Prozess, der mit Salpetersäure durchgeführt werden kann. Als letzter Schritt stellt er die Wirksamkeit sicher.

 

2- Vorbereitung des Elektrolyten oder Säurebads

 

Wie ich bereits sagte, erfolgt der Anodisierungsprozess mithilfe einer Lösung. Der elektrische Strom wird durch diese Lösung geleitet. Diese Lösung besteht hauptsächlich aus Schwefelsäure. Die Schicht wird also durch Eintauchen des Aluminiums in den Elektrolytbehälter hinzugefügt. Daher ist es wichtig, die saure Lösung vorzubereiten.

 

Schwefelsäure wird aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit im Allgemeinen als Elektrolyt verwendet. Der Aluminiumstab fungiert als positive Elektrode, die im System als Anode bezeichnet wird. Ein anderes nichtleitendes Material, wie Kohlenstoff, wird für Kathoden oder negative Elektroden verwendet. Sauerstoffionen (negative Elektroden) gelangen auf die Anode (aus Aluminium), wenn der Strom durch diese Lösung fließt.

 

3- Leiten des Stroms durch die Lösung

 

Sobald die Elektrolytkammer bereit ist, leiten Sie den Strom durch. Elektrizität fungiert als Schlüsselkomponente. Das Leiten eines Gleichstroms stimuliert chemische Reaktionen im Säurebehälter. Bald verlieren die Aluminiumatome ihre Elektronen. Positiv geladene Aluminiumionen verbinden sich mit negativen Sauerstoffionen und bilden Aluminiumoxid.

 

Diese neu entstandene Aluminiumoxidschicht ist robust und langlebig. So bildet sich auf der Oberfläche eine Schutzschicht. Die Oxidschicht ist zu Beginn dünn und nicht porös, entwickelt sich aber später. Im weiteren Verlauf des Prozesses wird die Schicht dicker und stärker. Außerdem bildet sie winzige Poren auf der Oberfläche, die in späteren Stadien als Absorptionsmittel wirken.

 

4- Nachbearbeitungsprozess der Aluminiumanodisierung

Mit den oben genannten Schritten erhalten Sie neue Aluminiumoxidschichten auf der Aluminiumoberfläche. Es gibt jedoch noch einige zusätzliche Schritte, die Sie befolgen sollten. Beachten Sie, dass diese Schritte nicht zwingend erforderlich sind. Sie tragen jedoch dazu bei, das Aussehen und die Gleichmäßigkeit der neu hergestellten Oxidschicht zu verbessern. Im folgenden Abschnitt werde ich diese Schritte erläutern.

 

1- Dicke anpassen

Die Dicke der Oxidschicht ist am wichtigsten. Sie bestimmt, wie stark oder haltbar die Oxidschicht sein wird. Die Dicke der Oxidmembran hängt von der Temperatur und Dauer des Tanks ab. Sie können die Dicke des Oxids anpassen, indem Sie den elektrischen Strom schwanken lassen.

Die Intensität des durchgeleiteten Stroms bestimmt das Volumen des Endprodukts. Sie können die Dicke erhöhen, wenn Sie eine unglaublich haltbare Schicht wünschen und umgekehrt. Denken Sie jedoch daran, dass dadurch auch das Gewicht des Aluminiumteils zunimmt. Wenn Sie ein leichtes Produkt herstellen, halten Sie die Schichtdicke geringer.

 

2- Färben oder Einfärben

Das Färben ist optional und bei vielen Produkten nicht erforderlich. Es verbessert jedoch die Ästhetik und verleiht dem Produkt einen zeitgenössischen Touch. In den meisten Fällen wird das Metall durch Tauchfärben gefärbt, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Der flüssige Farbstoff dringt durch die poröse Oxidschicht tiefer in das Metall ein. Dies erleichtert den Farbübertragungsprozess und stärkt den Farbstoff und die Oberfläche.

Kurzes Highlight: Wenn Sie ein Produkt zu dekorativen Zwecken herstellen, sollten Sie es färben. Warum? Weil es das Aussehen und den Charme des Produkts verbessert. Wenn Sie jedoch auf die Zweckmäßigkeit achten, ist das Färben unnötig. Die Oxidschicht reicht aus, um optimale Leistung zu erzielen.

 

3- Schließen der Poren

Während des Anodisierungsprozesses verbleiben einige Poren in einer Oxidschicht. Diese Poren sollten versiegelt oder richtig geschlossen werden, um Haltbarkeitsprobleme in der Oxidschicht zu vermeiden. Durch das Versiegeln werden diese Poren wirksam geschlossen. Interessanterweise gibt es verschiedene Arten von Versiegelungen. Einige davon sind die folgenden:

• Heißversiegelung
• Mitteltemperaturversiegelung
• Kalttemperaturversiegelung

 

Beim Heißversiegeln wird extrem erhitztes deionisiertes Wasser verwendet, das die Poren auf der oberen Oberfläche schließt. Die Übertemperatur lässt das Oxid aufquellen und versiegelt die Poren wirksam. Bei der Mitteltemperaturversiegelung hingegen werden Nickelacetatlösungen verwendet, die auf 60 bis 80 Grad Celsius erhitzt werden.

 

Zu guter Letzt ist die Kalttemperaturversiegelung die energieeffizienteste Methode. Dabei werden Kobaltsalze bei niedrigen Temperaturen verwendet, um die Oxidschicht zu versiegeln. Sie eignet sich am besten für empfindliche Maschinenteile. Sie möchten wissen, welche Methode die beste ist? Ich empfehle die Mitteltemperaturversiegelung. Warum? Weil sie hilft, ein Gleichgewicht zwischen Wirksamkeit und Energieverbrauch zu erreichen.

 

Faktoren, die die Eigenschaften der Aluminiumoxidschicht bei der Anodisierung beeinflussen

Der Aluminium-Anodisierungsprozess ist sehr effektiv. Er ergibt eine Oxidschicht mit hervorragender Festigkeit und Haltbarkeit. Einige Faktoren können jedoch die Qualität der eloxierten Schicht beeinflussen. Das Verständnis dieser Faktoren ist der Schlüssel zu einer besseren Aluminiumoxidschicht. Lassen Sie uns also tiefer eintauchen und diese Faktoren besprechen.

 

1- Elektrolytzusammensetzung

Elektrolyte beeinflussen die Eigenschaften der Oxidschicht. Beispielsweise kann Chromsäure eine dünnere Schicht erzeugen als Schwefelsäure. Schwefelsäure ist jedoch vielseitig und bietet allgemeinere Anwendungsmöglichkeiten. Ich empfehle die Verwendung von Schwefelsäure für den Aluminium-Anodisierungsprozess.

 

2- Dauer

Die Dauer der Anode im Elektrolyt bestimmt die Dichte der Oxidschicht. Im Allgemeinen gilt: Je länger die Dauer, desto dichter die Beschichtung. Wenn Sie eine starke Schicht wünschen, lassen Sie die Anode länger im Elektrolyt.

 

3- Elektrischer Strom

Elektrischer Strom ist ein weiterer kritischer Faktor im Prozess. Er beeinflusst die Gleichmäßigkeit und Dicke der Oxidschicht. Im Allgemeinen beschleunigt eine höhere Stromdichte die Schichtbildung. Eine hohe Dichte kann außerdem die Gleichmäßigkeit beeinträchtigen und zu rauen Stellen führen.

 

4- Temperatur

Die Temperatur des Elektrolyten beeinflusst den Aluminiumanodisierungsprozess. Niedrigere Temperaturen erzeugen im Allgemeinen einen steiferen Widerstand, während hohe Temperaturen die Porosität erhöhen. Daher können Sie die Temperaturregelung entsprechend Ihren Anforderungen wählen. Ich empfehle, die Temperatur im Gleichgewicht zu halten. Eine Erhöhung der Temperatur würde mehr Poren in der Schicht verursachen.

 

Verschiedene Arten der Aluminiumanodisierung

Das Anodisieren von Aluminium gibt es seit fast einem Jahrhundert. Anfangs war es mit vielen Einschränkungen und Nachteilen verbunden. Doch die Dinge haben sich weiterentwickelt, ebenso wie die Art und Weise, wie es durchgeführt wird. Es gibt drei wichtige Arten des Anodisierens von Aluminium. Hier sind ihre Namen:

 

• Anodisieren mit Chromsäure
• Anodisieren mit Schwefelsäure
• Anodisieren mit Hartbeschichtung

 

Jede dieser Anodisierungsarten hat einzigartige Vorteile. Manche Leute halten das Anodisieren mit Chromsäure für die beste Methode. Die Mehrheit bevorzugt jedoch das Anodisieren mit Schwefelsäure. Lassen Sie uns jede dieser Arten genauer und mit weiteren Erklärungen besprechen.

 

1- Anodisieren mit Chromsäure

Dies ist die älteste und zugleich effektivste Methode zum Anodisieren von Aluminium. Früher war dieses Verfahren am beliebtesten. Bei der Herstellung von Elektrolyten wurde Chromsäure verwendet. Was dieses Verfahren von anderen unterscheidet, ist die Fähigkeit, die dünnste Oxidschicht zu erzeugen. Die Chromsäurelösung kann eine schützende Oxidschicht von 0,00002 bis 0,0001 Zoll erzeugen.

Es gibt jedoch einige Einschränkungen bei der Erzeugung einer dickeren und robusteren Oxidschicht. Einige Produkte benötigen beispielsweise eine dicke Oxidschicht. Warum? Weil dickere Schichten eine bessere Korrosionsbeständigkeit bieten. Es kann jedoch eine gute Option für die Herstellung dekorativer Produkte sein. Die dünne Schicht würde die Ästhetik verbessern.

 

2- Anodisieren mit Schwefelsäure

Ich halte das Anodisieren mit Schwefelsäure für die beste aller Arten. Es ist eine der vielseitigsten und kostengünstigsten Anodisierungsmethoden. Bei dieser Methode wird Schwefelsäure zur Herstellung des Elektrolyten verwendet. Damit können wir eine Oxidschicht von 0,0002 bis 0,001 Zoll erzielen.

Es ist nicht falsch, dass diese Art eine der am häufigsten verwendeten ist. Viele Elektrogeräte und Autowerkzeuge basieren auf dieser Art. Interessanterweise hat die Schwefelsäureanodisierung weitere Unterarten. Diese sind wie folgt:

• Bor-Schwefelsäureanodisierung
• Dünnschicht-Schwefelsäureanodisierung

Beim Bor-Schwefelsäureanodisieren wird Bor-Schwefelsäure verwendet. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie herkömmliche giftige Chromionen ersetzt. Sie verbessert auch die Nachhaltigkeit und Erschwinglichkeit von Anodisierungsprozessen. Im Allgemeinen wird diese Methode bevorzugt, wenn die Einhaltung von Umweltaspekten unerlässlich ist.

Andererseits ähnelt die Dünnschicht-Schwefelsäureanodisierung eher der Chromsäureanodisierung. Wie? Weil sie eine dünne Oxidschicht erzeugt. Verwechseln Sie sie jedoch nicht mit der Chromsäureanodisierung, da dabei keine Chromsäure in Elektrolyten verwendet wird. Die Verwendung zur Herstellung eines starken Produkts ist keine kluge Entscheidung. Ihre Auswahl hängt von der Art Ihres Projekts ab.

 

3- Hartanodisierung

Die letzte Methode ist die Hartanodisierung, die sich im Allgemeinen für Hochleistungsprodukte eignet. Sie erzeugt eine dichte und dicke Oxidschicht auf dem Metall, die das Produkt selbst unter sehr harten Bedingungen problemlos vor Korrosion schützen kann.

Obwohl bei dieser Methode Schwefelsäure in der Elektrolytkammer verwendet wird, liegt der Unterschied in der Dicke. Mit diesem Verfahren kann eine dicke Schicht zwischen 0,0005 und 0,002 Zoll erzeugt werden. Die Technik ist ideal für Materialien wie Verteidigungsteile, die eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit erfordern. Der Prozess erhöht die Härte des Metalls und schützt es vor extremen Wetterbedingungen.

 

Vorteile und Grenzen der Aluminium-Anodisierung

Mit der Eloxierung von Aluminium sind gewisse Einschränkungen und Nachteile verbunden. Hier ist eine Tabelle mit den Vor- und Nachteilen dieses Verfahrens:

 

Vorteile	Nachteile
Verbesserter Korrosionsschutz.	Geringfügige Unterschiede in der Aluminiumzusammensetzung des Endmaterials.
Erhöhte Langlebigkeit des Endprodukts.	Leichte Abweichungen in den Endmaßen, die Präzisionsanwendungen beeinträchtigen können.
Farblich ansprechende Optik.	Änderungen der eloxierten Aluminiumoberfläche; entspricht möglicherweise nicht immer den Erwartungen.
Glatte Endtextur.	Das Eloxieren kann die Kosten für kleine oder einmalige Projekte erhöhen.
Einfach zu reinigen und zu pflegen.	Kompatibilitätsprobleme mit verschiedenen Aluminiumlegierungen. Für eine reibungslose Erfahrung müssen viele Faktoren berücksichtigt werden.

Aluminiumeloxierung und CNC-Bearbeitung

Aluminium ist zweifellos ein Mehrzweckmetall. Es wird in verschiedenen Branchen verwendet, einschließlich der CNC-Bearbeitung. Sie fragen sich vielleicht, ob das Anodisierungsverfahren bei der CNC-Bearbeitung hilft. Die Antwort lautet JA. Es unterstützt auf die eine oder andere Weise die CNC-Bearbeitung von Aluminium.

 

Das Anodisieren von Aluminium in CNC-Maschinen ist ein wichtiger Schritt, der die Haltbarkeit bestimmt. Es sorgt auch für Widerstandsfähigkeit und Isolierung für effektive Ergebnisse. Darüber hinaus erzielen die Anbieter von CNC-Bearbeitungsdiensten für Aluminium eine hervorragende Oberflächengüte. Sie können kundenspezifische Teile mit der gewünschten Dicke herstellen.

 

Häufig gestellte Fragen

 

Welche ist die beste elektrolytische Lösung für die Anodisierung von Aluminium?

Ich halte Schwefelsäure für einen der besten Elektrolyte. Sie ist umweltfreundlich und kostengünstig. Darüber hinaus hilft sie dabei, eine dickere Oxidschicht mit hervorragender Haltbarkeit zu erzielen.

 

Was ist der Unterschied zwischen Anodisieren und Galvanisieren?

Galvanisieren bedeutet, einem anderen Metall eine Metallschicht hinzuzufügen. Anodisieren hingegen bezeichnet die Bildung eines Schutzschildes. Dieses Schild schützt lediglich die Oberfläche verschiedener Metalle vor Korrosion. Die einzige Gemeinsamkeit besteht darin, dass beide Methoden Elektrizität verwenden, um die Reaktion abzuschließen.

 

Sind eloxierte Teile haltbar?

Ja, in der Tat! Eloxieren verleiht der Metalloberfläche Widerstandsfähigkeit und ein Finish. So wird das Metall steif und kann starker Abnutzung in verschiedenen Bereichen standhalten.

 

Kann ich dasselbe Aluminium doppelt eloxieren?

Ja, das können Sie. Bedenken Sie jedoch, dass sich das doppelte Eloxieren desselben Aluminiums auf dessen Dicke und Festigkeit auswirkt.

 

Ist eloxiertes Aluminium sicher?

Ja, bei eloxiertem Aluminium bestehen keine derartigen Gesundheitsrisiken. Es ist sicher für vielseitige Anwendungen. Es wird in medizinischen Geräten, Automobilen, der Luft- und Raumfahrt und anderen Branchen verwendet.

 

Ist Eloxieren teuer?

Überhaupt nicht. Eloxieren ist im Vergleich zu anderen Veredelungsmethoden kostengünstig. Im Gegensatz zum Lackieren oder Galvanisieren hält es länger. Gleichzeitig verleiht es dem Metall einen makellosen Glanz, der auf lange Sicht unersetzlich ist.

 

Wie überprüfen wir die Qualität von eloxiertem Metall?

Sie können verschiedene Tests durchführen, um die Qualität der eloxierten Metalle zu überprüfen. Zum Beispiel:

• Härteprüfung
• Korrosionsbeständigkeitstest
• Porositätsqualitätstest

 

Welche Metalle können nicht eloxiert werden?

Bestimmte Metalle wie Kohlenstoff, Eisen und Kupfer können nicht eloxiert werden, da sie keine stabile Oxidschicht bilden können. Andere Metalle wie Titan, Zink, Tantal und Magnesium können diesem Prozess unterzogen werden.

 

Fazit

 

Letztendlich ist der Eloxierungsprozess hilfreich und funktioniert wunderbar. Metalle wie Aluminium können davon profitieren. Wie Sie wissen, ist Aluminium anfällig für Korrosion. Seine natürliche Oxidschicht ist nicht haltbar und attraktiv. Der Aluminium-Eloxierungsprozess fügt jedoch eine robuste und ästhetisch ansprechende Schicht hinzu.

 

Aber das ist noch nicht alles. Die hinzugefügte Aluminiumoxidschicht hält auch die Farbe lange. Das bedeutet, dass eloxiertes Aluminium, wenn Sie es lackieren, die Farbe lange behält. Andererseits hält die ursprüngliche Aluminiumschicht die Farbschicht nicht. Ich habe Ihnen alle Einzelheiten zum Aluminium-Anodisierungsprozess erläutert. Es ist Ihre Entscheidung, ob Sie ihn verwenden sollten oder nicht.