Grundlagen des Eloxalverfahrens

Der Begriff ELOXAL steht für
ELektrolytische OXidation von ALuminium

Vorgang und Einsatzgebiete

Beim anodischen Oxidieren (eloxieren), wird durch einen elektrochemischen Vorgang, die Oberfläche des Aluminiums in Aluminiumoxid umgewandelt.
Die entstandene Oxidschicht ist dabei fest mit dem Aluminium verbunden.
Die aufgetragene Schichtstärke bewegt sich im Micrometerbereich (µm – 10-20 µm) und

• bietet eine größere Oberflächenhärte [ Verschleißfest / Hohe Oberflächenhärte HV>200]
• gewährleistet ausgezeichneten Korrosionsschutz [ Witterungs- und Korrosionsbeständig]
• schützt vor Umwelteinflüssen und ermöglicht einfachere Reinigung [ hohe Lebensdauer bei leichter Pflege]
• steigert das dekorative Aussehen [Lichtechtheit des gefärbten Eloxals]
• erlaubt verschiedene Einfärbungen.
• ist elektrisch isolierend.

So schützt die Eloxalschicht das Aluminium dauerhaft vor Umwelteinflüssen,
macht es reinigungsfreundlich und steigert das dekorative Aussehen.

Anodische Aluminiumoxidoberflächen lassen sich beinahe nach Belieben einfärben.
Durch mechanische und/oder chemische Vorbehandlung des Grundmaterials lassen sich hochdekorative Oberflächeneffekte erzielen.

Anodisch hergestellte Aluminiumoberflächen besitzen eine korundähnliche, hohe Härte.
Die Schicht verleiht dem Bauteil Kratz- und Griffestigkeit und verbessert das Aussehen sowie das Reflexionsvermögen.

Einsatzgebiete sind beispielhaft:

• Objektivbauteile, Kameragehäuse, Fassungen für die Optische Industrie
• Hochwertiges Automobilin- und -exterieur
• Gerätefrontplatten, Schilder, Gehäuse für die Elektrotechnik und Elektronik

1. Kurzzeichen für die Oberflächen-Bearbeitung (nach DIN 17611)

2. Kurzzeichen für Farbtöne nach EURAS/EWAA (Qualanod)

3. Kurzzeichen für Farbtöne, die in der Praxis noch eingesetzt werden

Hart-ELOXAL (Hardcoat)

Eigenschaften von hart anodisierten Aluminium-Werkstoffen:

• Hohe Schichtdichte
• Große Härte – bis 600 HV
• Sehr gute Verschleiß-
  und Gleiteigenschaften
• Hoher elektrischer
  Isolationswert.

Farben:
Je nach Legierung kann eine
Eigenfärbung in Bronze bis
Dunkelgrau erfolgen.

Das Färben von Aluminium

Beim Tauchfärben werden anodisch erzeugte Oxidschichten mit organisch oder anorganischen Farbstoffen in wässriger Lösung durch das Tauchen gefärbt.
Die Farbstoffe werden in den Poren der Eloxalschicht angelagert.

2-Stufen-Colinalverfahren für die Farbtöne: neusilber bis schwarz
Die Farbtöne entstehen durch die Variation der Behandlungsdauer

Gleitschleifen/Trowalisieren

Als mechanische Vorbehandlung von Aluminiumteilen wird das Gleitschleifen (Trowalisieren) eingesetzt.
Die Aluminiumteile werden anschliessend bei uns eloxiert und eingefärbt.
Ist keine weitere chemische Behandlung erwünscht, werden die Aluminiumteile anschließend in einem schonenden Trocknungsverfahren fleckenlos getrocknet,
versandfertig verpackt und zu Ihnen ins Haus geliefert.

Kälteerzeugung

Aufgabenstellung

Es soll ein Eloxalbad gekühlt werden.

Badmedium: Im allgemeinen 20%ige H2SO4 – Schwefelsäure.
Die Leistung ist abhängig von dem angelegten Strom.
Die Bäder werden mit Gleichstrom betrieben, so daß es kein cos phi gibt.

Wärmeleistung = Volt [V]* Ampere [A] ==> Kälteleistung [Watt]

Die Temperatur des Bades hängt von den Verfahren und Anforderungen ab.
Harteloxal benötigt z.B. tiefere Badtemperaturen

Beispiel:

Harteloxabad 3000A / 60V Abkühlung der Säure von 4°C auf 2°C
Verdampfungstemperatur -5°C

Im Mittel betragen die Badtemperaturen ca. 18°C.

Kühlverfahren:

Es gibt mehrere Verfahren zur Kühlung des Bades.

1. Direkte Säurekühlung

Die Säure wird mittels einer Säurepumpe durch einen Plattenapparat als Verdampfer geführt.
Dieses ist die wirtschaftlichste Variante, da die Verdampfungstemperatur sehr hoch sein kann.

Beispiel:

Ein Bad mit einer mittleren Temperatur von 18°C wird wie folgt gekühlt:

Fördermedium: 20%ige H2SO4
Plattenapparat als Verdampfer
Verdampfungstemperatur ca. 13°C
Mediumeintrittstemperatur: ca. 19,5°C
Mediumaustrittstemperatur: ca. 16,5°C

2. Indirekte Kühlung

Die Säure wird über einen zwischengeschalteten Wasserkreislauf gekühlt.
Bei dieser Variante sind tiefere Verdampfungstemperaturen erforderlich, so daß die
Betriebskosten höher ausfallen.

Fördermedium: 20% ige H2SO4

Plattenapparat als Kühler
Kaltwassereintrittstemperatur: 8°C
Kaltwasseraustrittstemperatur 13°C
Säureeintrittstemperatur: 19,5°C
Säureaustrittstemperatur: 16,5°C

Plattenapparat als Verdampfer
Kaltwassereintrittstemperatur: 13°C
Kaltwasseraustrittstemperatur: 8°C
Verdampfungstemperatur: 1°C

Bei tieferen Badtemperaturen wird die indirekte Kühlung immer unwirtschaftlicher.

Begriffe

Eloxieren

Beim Eloxieren wird das Material Aluminium elektrolytisch in Aluminiumoxyd umgewandelt.
Dadurch wird eine höhere Härte (Verschleißfestigkeit) und ein Korrosionsschutz erreicht.
Die Eloxalschicht lässt sich nach dem Eloxieren in allen denkbaren Farben einfärben, die standartmäßig vorhandenen Farben sind schwarz, blau,
rot und gold.Weiterhin ist die Eloxalschicht elektrisch nicht mehr leitfähig.
Wird trotzdem z.B. als Erdung, Leitfähigkeit benötigen können die Werkstücke auch partiell frei von Eloxal gehalten werden.

Phosphatieren

Das Manganphosphatverfahren verleiht den Werkstücken in erster Linie verbesserte Gleiteigenschaften und wirkt korrosionsschützend auf dem Basismaterial Stahl.
Man phosphatiert in erster Linie Bauteile wie Zahnräder, Kupplungskomponenten oder Kolben, um die Einlaufeigenschaften zu verbessern.
Weiterhin ist Phosphat in der Lage, Öl aufznehmen, was deren Gleit- und Korrosionsschutzverhalten zusätzlich verbessert.
Manganphosphatschichten sind dunkelgrau bis schwarz.

Brünieren

Brünieren ist ein Verfahren, bei dem auf Stahl eine tiefschwarze Oxydschicht aufgebracht wird.
Brünierte Oberflächen verändern die Masshaltigkeit des Werkstücks nicht, weisen allerdings nur einen geringen Korrosionsschutz auf.
Bekanntestes Beispiel für brünierte Oberflächen sind Waffen.

Verzinken

Der Vorteil des galvanischen Verzinkens gegenüber dem Feuerverzinken liegt darin, daß Gewinde und Bohrungen massgenau bleiben,
bei Blechteilen kein Verzug statt findet und eine ansprechende Optik erreicht wird.

Beispiel:

• Schüttgut (z.B.Schrauben)
• und Gestellware

Glanzverchromen

Beim Glanzverchromen wird unterschieden zwischen Hochglanzverchromen und technisch Glanzverchromen.
Bei dem Hochganzverchromen wird das Werkstück vor der galvanischen Bearbeitung geschliffen und poliert,
wodurch nach dem Verchromungsprozess eine spiegelglatte Oberfläche erzielt wird.
Beim technischen Verchromen wird auf diese Vorbehandlung verzichtet.
Das Werkstück hat dann zwar eine glänzende Oberfläche, es sind jedoch z. B. Drehriefen oder Materialunebenheiten zu erkennen.
Dies ist die kostengünstigere Variante, die z.B. bei Maschinenteilen eingesetzt wird. Beide Verfahren können wir Ihnen anbieten.

Hartverchromen

Verschleißanfällige und hoch beanspruchte Teile erfordern eine absolut zuverlässige Hartverchromung.
Dieser Qualitätsanspruch gilt in gleichem Maße für Neuprodukte wie für Reparaturteile und bei Maßkorrekturen.
Es können Schichtdicken von bis zu 1 mm aufgetragen werden, um z.B. eingelaufene oder beschädigte Wellen zu retten.
Bei der Kunststoffformung werden Schichten bis zu 5µ eingesetzt, um ein verschleißfestes Werkstück zu erhalten,
bei dem auch eine gute Entformbarkeit erreicht wird. Millionen PE-Colaflaschen sind schon in Werkzeugen gespritzt worden,
die in der MVG verchromt wurden.

Stromlos (chemisch) vernickeln

Chemisches Vernickeln ist ein Verfahren, bei dem Ihre Werkstücke sehr konturengetreu beschichtet werden.
Viele Firmen sind in der Lage, bis zu 50 µ Schicht auf 5 µ genau abzuscheiden, bei Schichten darunter sogar noch präziser!
Die chemisch Nickel-Schicht beinhaltet 6-10 % Phosphor, wodurch hohe Härte und hervorragender Korrosionsschutz erzielt werden.

Eigenschaften von chemisch abgeschiedenem Nickel:

• hohe Härte (nach Wärmebehandlung bis zu 900 HV)
• sehr guter Korrosionsschutz
• Beschichtung auch in Hohlräumen, Rohren und tiefen Bohrungen
• sehr gleichmäßige Schichtverteilung

KUNSTSTOFFBESCHICHTUNG

Kunststoffbeschichtung mit Pulverlacken ist ein hervorragendes Veredelungsverfahren für alle Aluminium – und Stahloberflächen im Innen- und Außenbereich,
wobei dort feuerverzinkter Stahl verwendet werden muss.
Von entscheidender Bedeutung für die Güte der Beschichtung ist die exakte Vorbehandlung.
Aluminiumteile werden chromatiert, Stahlteile phosphatiert. Unmittelbar nach der Vorbehandlung erfolgt die elektrostatische Pulverbeschichtung
der Teile mit hochwertigen und GSB geprüften Pulverlacken.