Die richtigen eloxierten Aluminiumfarben für beeindruckende, langlebige Oberflächen

Am Ende des Fertigungsprozesses folgt die Oberflächenveredelung. Es gibt verschiedene Methoden, aber bei Aluminiummaterialien oder anderen Materialien ist der Eloxalprozess eine renommierte Methode. Der Grund liegt auf der Hand: Er führt zu einem langlebigen und gleichzeitig schönen Produkt. Eloxieren folgt Prozessen, die verstanden werden müssen – zwei wichtige Teile sind: Wie man Aluminium färbt und welche eloxierten Aluminiumfarben man verwendet.

Eloxalfarben sagen viel über die Eigenschaften des Endprodukts aus. In diesem Artikel erfahren Sie über Eloxieren, gängige eloxierte Aluminiumfarben und wie man Aluminiumprodukte per Eloxieren färbt. Legen wir los, damit Sie verstehen, wie der Prozess funktioniert.

Grundlagen des Eloxierprozesses

Bevor wir die verschiedenen eloxierten Aluminiumfarben oder das Färben von Aluminium besprechen, sollten wir Ihr Wissen zum Prozess auffrischen. Außer Sie haben einen naturwissenschaftlichen Hintergrund oder sind bereits tief in der Materie, ist es nicht überraschend, dass Sie sich den Aluminium-Eloxalprozess fragen. Daher fassen wir hier die Grundlagen zusammen.

Aluminium-Eloxieren ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem die Oberflächen von Aluminiumprodukten mit einer verschleißfesten Oxidschicht überzogen werden. Daher zeigen die Produkte Eigenschaften, die Qualität und Ästhetik verbessern. Beispiel: Sie sind langlebig, verschleiß- und korrosionsbeständig. Sie haben auch diese schöne Haptik, die ästhetische Ansprüche der meisten Nutzer erfüllt.

Eloxieren ist eine elektrochemische Zellenreaktion mit dem Aluminiumteil als Anode, der Kathode als inertem Material und einem sauren Elektrolyten. Unten die elektrochemischen Reaktionen an den Elektroden:

• Anode: 2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 6H⁺ + 6e⁻
• Kathode: 6H⁺ + 6e⁻ = 3H₂
• Resultierende Eloxalreaktion: 2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 3H₂

Arten des Eloxierprozesses

Es gibt drei Arten des Eloxierprozesses, die sich in der Beschichtungsintensität unterscheiden. Der Unterschied resultiert aus den verwendeten Elektroden, Elektrolyten und Energien.

· Typ 1 Eloxierprozess

Typ 1 wird auch „leichter“ Typ genannt und nutzt Chromsäure als Elektrolyt und das Aluminiumteil als Anode. Beim Stromdurchgang werden positive Partikel von der Anode ausgestoßen, wodurch mikroskopische Rillen auf der Oberfläche entstehen. Diese Rillen oxidieren dann zu einer Oxidschicht. Im Vergleich zu unbehandelten Aluminiumprodukten sind Produkte dieses Verfahrens besser in Hitzebeständigkeit und Korrosionsschutz.

· Typ 2 Eloxierprozess

Typ 2 nutzt Schwefelsäure statt Chromsäure. Schwefelsäure ist potenter, was zu besserer Ausstoßung positiver Aluminiumpartikel führt als bei Typ 1. Daher sind die mikroskopischen Rillen tiefer und die Oxidschicht dicker. Diese Eigenschaften verantworten die bessere Farbhaltefähigkeit von Typ-2-Aluminiumteilen.

· Typ 3 Eloxierprozess

Typ 3 ist ideal für schwere Aluminiumprodukte. Anders als die anderen Typen nutzt er höhere Spannung und starke Säure (Schwefelsäure).

Eloxalfarben

Eloxalfarben unterscheiden sich von Farben anderer Techniken wie Pulverbeschichtung oder Lackieren. In puncto Farbkonstanz gibt es Schwierigkeiten aufgrund der vielen Variablen im Eloxierprozess.

Zwar ist der Eloxierprozess für alle Farben des Regenbogens offen, doch die verwendeten eloxierten Aluminiumfarben hängen stark von vielen Faktoren ab: Größe, Güte, Oberflächenbeschaffenheit. Unten die Schritte, wie man Aluminiumprodukte per Eloxierprozess färbt.

Reinigen und Ätzen des Aluminiumteils

Der erste Schritt: Aluminiumprodukte in Reinigungsmittel und Spültanks reinigen. Nach dem Waschen wird das Teil geätzt für eine polierte, glänzende Oberfläche. Das Ätzen entfernt Spuren von Metallen, die zu Fehlern im Prozess führen könnten.

Schichtaufbau (Film Layer)

Nach der Reinigung erfolgt der Eloxierprozess. Sie können einen der drei oben besprochenen Eloxierarten nutzen. Es gibt jedoch weitere Aspekte zu beachten:

• Die Metalllegierung kontrolliert Größe und Form der Poren.
• Badetemperatur, Lösungsgehalt und Spannung kontrollieren die Porentiefe.

Farbe hinzufügen

Es gibt vier Wege, eloxierte Aluminiumfarben hinzuzufügen. Unten eine Erklärung der vier Methoden.

• Elektrolytisches Färben. Dabei werden die Aluminiumteile in eine Lösung mit Metallsalzen getaucht. Beim Füllen der Poren liefern sie eine Beschichtung, die stark genug ist, UV-Strahlung zu widerstehen. Allerdings ist die Anzahl nutzbarer Eloxalfarben begrenzt – Bronze oder Schwarz sind am gängigsten.

• Tauchfärben (Dip Coloring). Hier wird das Teil in einen Tank mit Farbstoff getaucht. Der Farbstoff füllt die Poren, und die Oberfläche wird in deionisiertem Wasser gekocht, um die Reaktion zu beenden. Tauchfärben ermöglicht viele Farbvarianten. Sie sind jedoch nicht so UV-beständig.

• Integralfärben (Integral Coloring). Integralfärben kombiniert Eloxieren und Färben, um Aluminiumprodukte in Bronze- und Schwarztönen zu färben. Die Produkte werden auch abrasionsbeständiger.

• Interferenzfärben (Interference Coloring). Dabei wird die Porenstruktur vergrößert. Die Metalleinlagerung in den Poren führt zu lichtechten Farben von Blau, Grün, Gelb bis Rot. Diese Farben entstehen durch optische Interferenzeffekte statt Lichtstreuung.

Versiegeln (Sealing)

Versiegeln ist der letzte Schritt der Eloxierung. Hier werden die Farbstoffmoleküle, die auf den Poren sitzen, in den Poren eingeschlossen. Versiegeln verhindert die Absorption unerwünschter Moleküle in den Poren.

Versiegeln erfolgt in heißem Wasser bei 200 °F (93 °C). Kristalle von hydriertem Aluminiumoxid, die im heißen Wasser entstehen, sind für das Verschließen der Poren verantwortlich. Metallsalze können auch nach Auflösung in heißem Wasser bei 180 °F (82 °C) abgelagert werden.

Farbabstimmung (Color Matching)

Eloxalfarben sind – anders als bei Lacken – subtraktiv, nicht additiv. Wenn Sie das Lichtkonzept verstehen, verstehen Sie die Unterscheidung. Normalerweise ist die Farbe, die ein Material zeigt, das reflektierte Licht gegen das absorbierte. Scheint weißes Licht auf einen blauen Eimer, absorbiert der Eimer die anderen Farben und reflektiert Blau. Wir nehmen ihn als blauen Eimer wahr. Der Prozess ist beim Eloxieren ähnlich.

Doch es gibt eine Nuance: Statt das Licht zu reflektieren, leitet der auf der Oberfläche gebildete Eloxalfilm das Licht zum Aluminium an der Basismetalloberfläche. Das Basismetall reflektiert es zurück zum Film und nach außen. Daher wirkt die eloxierte Schicht als Filter statt Reflektor – wichtig für die Farbabstimmung.

Die richtige Farbabstimmung ist nicht einfach, besonders wenn sie nicht zum selben Charge gehören. Um die richtige Abstimmungsmethode zu wählen, müssen Sie das Konzept der Farbabstimmung (oben erklärt) und die wichtigen Faktoren verstehen, die das Erscheinungsbild der Eloxalfarben bestimmen. Darauf sollten Sie achten:

· Aluminiumlegierung

Dies ist der kritischste Faktor bei der Farbanpassung von Aluminium-Eloxal. Jede Aluminiumlegierung hat ihre eigenen Farben und Schattierungen, die die Farbabstimmung beeinflussen.

· Oberflächenfinish

Das Finish (Teil des Films) spielt eine große Rolle für die reflektierenden Eigenschaften des Aluminiumprodukts. Für beste Farbabstimmung ist ein Muster mit demselben Finish vorzuziehen.

· Anzahl der Farbstoffe und Schichtung

Die Art der verwendeten Farbstoffe spielt eine große Rolle bei der Farbvariation. Je mehr Farbstoffe für die Farbabstimmung nötig sind, desto mehr steigt die Farbvariation. Auch Schichtung ist wichtig, da es von jeder Schicht Farbvariationen geben kann.

· Kristalline Struktur des Produkts

Die kristalline Struktur des Metalls, aus dem das Produkt besteht, beeinflusst auch die reflektierenden Eigenschaften. Aus einem Winkel scheinen Farben zu matchen. Ein anderer Reflexionswinkel kann das Gegenteil zeigen. Dieser Zustand heißt „Color Flip“ und spielt eine große Rolle bei der Farbabstimmung.

Wie man die Farbe von einem eloxierten Teil entfernt, wenn sie nicht passt?

Die Farbentfernung hängt stark von der Art des verwendeten Farbstoffs und dem Zustand des eloxierten Produkts ab. Bei versiegelten eloxierten Produkten können Sie den Farbstoff nur mit Chromsäure/Phosphorsäure-Stripperlösung entfernen (wenn Sie das Aluminium intakt lassen wollen). Wenn Sie eine leichte Degradation des Aluminiumteils in Kauf nehmen, können Sie eine alkalische Ätzung nutzen.

Bei unversiegelten eloxierten Produkten können Sie 10–15 % Salpetersäure nutzen, um die Farbstoffe zu entfernen. Dies funktioniert jedoch nur für die meisten, nicht für alle Farbstoffe.

Fazit

Eloxieren ist ein elektrolytischer Prozess von hoher Bedeutung in der Oberflächenveredelung, der den Prozess in puncto Ästhetik, optischer Relativität etc. verbessert. Dieser Artikel behandelte den Eloxierprozess und das Färben von Aluminiumteilen. Er besprach auch Faktoren, die bei der Farbabstimmung eine große Rolle spielen. Zweifellos mag der Eloxierprozess komplex erscheinen. Doch für beste Qualität und niedrige Kosten können Sie auf RapidDirect vertrauen.

FAQ

Ja. Dies erfordert jedoch Schritte, da man nicht über bereits gefärbtes eloxiertes Aluminium erneut eloxieren und färben kann. Lesen Sie den Artikel, was zu tun ist, um die Farbe von eloxiertem Aluminium zu ändern.

Ja, auch wenn sie dauerhaft scheinen, nutzt sich eloxiertes Aluminium ab. Die Zeit bis zum Abnutzen hängt vom verwendeten Eloxierprozesstyp ab. Sie können es auch durch Säurewaschung entfernen.