Eine Anleitung zum Anodisieren von Aluminium und anderen Metallen

Bei der Herstellung von Metallkomponenten ist es wichtig, die Oberflächenbeschaffenheit zu berücksichtigen. Metalloberflächen verbessern das Gesamterscheinungsbild des Teils und können dazu beitragen, die Leistung des Teils zu steigern, indem Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit erhöht werden.

Eloxieren ist eine beliebte Veredelungsoption für Aluminium- und Titanteile sowie andere Nichteisenmetalle. In diesem Artikel behandeln wir die Grundlagen der Anodisierung, ihre Vorteile und wichtige Überlegungen für Produktteams.

Was ist Eloxieren?

Eloxieren ist ein Prozess, der die natürliche Oxidschicht auf der Oberfläche eines Metallteils zu einem anodischen Oxidfilm verdickt. Diese zusätzliche Dicke schützt die Oberfläche des Teils und verbessert die Ästhetik.

Aluminium und Titan sind die am häufigsten eloxierten Metalle, aber auch andere Nichteisenmetalle können dem Verfahren unterzogen werden. Gemäß dem Eloxalstandard MIL-A-8625 gibt es drei verschiedene Arten des Eloxierens:

• Typ I :Verwendet Chromsäure, um eine sehr dünne Oxidschicht zu erzeugen.
• Typ II :Verwendet Schwefelsäure, um eine dickere Oxidschicht zu erzeugen, die zum Färben geeignet ist.
• Typ III :Verwendet das gleiche Verfahren wie Typ II, erzeugt jedoch eine noch dickere Oxidschicht. Dies wird oft als „Hartanodisieren“ bezeichnet.

Innerhalb dieser MIL-A-8625-Typen gibt es zwei Klassen – Klasse 1 (ungefärbte Eloxierung) und Klasse 2 (gefärbte oder farbige Eloxierung).

Im Eloxalprozess

Eloxieren ist ein Prozess, bei dem Metall in ein elektrolytisches Bad getaucht wird. Eine eingetauchte Kathode (negativ geladene Elektrode) bewirkt, dass Wasserstoff aus der Lösung freigesetzt wird, während Sauerstoff an der Oberfläche des Aluminiumteils (der Anode, positiv geladen) freigesetzt wird. Dieser Prozess führt dazu, dass eine Schutzschicht aus Aluminiumoxid auf der Oberfläche des Teils aufgebaut wird.

Die Aluminiumoxidschicht wird direkt an die Oberfläche des Teils gebunden, was zu einer sehr haltbaren, starken Oberfläche führt. Es gibt zwar andere Methoden zur Farbbehandlung von Aluminiumteilen, wie z. B. Lackieren, diese führen jedoch relativ gesehen zu einer viel schwächeren Verbindung mit der Oberfläche.

Vorteile des Eloxierens von Aluminium und anderen Metallen

Das Eloxieren von Aluminium, Titan und anderen Metallen hat viele Vorteile. Diese Vorteile lassen sich in vier Hauptkategorien unterteilen:

Haltbarkeit

Das Eloxieren einer Metallkomponente verlängert ihre Lebensdauer dank verbesserter Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Durch diese erhöhte Haltbarkeit dauert es viel länger, bis sich eloxierte Metallteile während der Installation, Handhabung und regelmäßigen Verwendung abnutzen.

Ästhetik

Eine klar eloxierte Oberfläche kann verwendet werden, um ein bereits akzeptables Aussehen eines Teils zu schützen, oder es kann verwendet werden, um die Ästhetik durch das Hinzufügen von Farbe zu ergänzen. Auch wenn für eine präzise Farbgenauigkeit und Wiederholbarkeit ein erhebliches Maß an Fachwissen erforderlich ist, können die Ergebnisse äußerst wünschenswert sein und professionell aussehen.

Gesundheit und Sicherheit

Eloxierte Oberflächen sind chemisch stabil, ungiftig und haben nur sehr wenige schädliche oder gefährliche Auswirkungen auf Land, Luft oder Wasser. Aus diesem Grund gilt das Eloxieren als umweltverträgliches Verfahren. Eloxiertes Aluminium kann immer noch wie unbehandeltes Aluminium recycelt werden, wodurch die Umweltrisiken weiter reduziert werden.

Kosten

Das Eloxieren von Metallkomponenten kann später zu erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen führen. Eloxieren reduziert typischerweise den Umfang der langfristigen Wartung im Vergleich zu unbehandeltem Aluminium, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Während die chemischen Reaktionen hinter dem Anodisierungsprozess kompliziert sind, ist der Prozess selbst außerdem relativ kostengünstig.

Häufige Anwendungen und Überlegungen zum Eloxieren

Eloxieren wird in der gesamten Bau-, Luft- und Raumfahrt- und Konsumgüterindustrie eingesetzt. Eloxierte Metalle finden sich in Gebäudehüllen wie Fassaden und Dächern, in Innenräumen wie Decken und Böden sowie Treppen und Rolltreppen. Satelliten haben auch üblicherweise eloxierte Komponenten, was ihnen hilft, in der rauen Umgebung des Weltraums zu funktionieren. Auch für Unterhaltungselektronik wie Laptops, Smartphones und Smartwatches werden häufig eloxierte Oberflächen verwendet.

Bei der Konstruktion für die Eloxierung von Metall sind einige Herausforderungen und Überlegungen zu beachten.

Abmessungen

Der Eloxierungsprozess trägt zur Oberfläche eines Objekts bei, was bedeutet, dass es zu Dimensionsänderungen am blanken Metallteil kommt. Das Dimensionswachstum ändert sich je nach Art der Anodisierung, beträgt aber typischerweise etwa 50 Prozent der gesamten Dicke der anodischen Schicht. Die Dicke der Oxidschicht muss bei der Festlegung von Toleranzen berücksichtigt werden, insbesondere bei Löchern oder anderen Passflächen. Eine Möglichkeit, dies zu mildern, sind chemische oder physikalische Masken, da sie verwendet werden können, um Bereiche des Rohmetalls unbehandelt zu halten.

Härte

Eloxieren erhöht die Oberflächenhärte eines Teils weit über das für das Grundmetall typische Maß hinaus. Beispielsweise nähert sich die Oberflächenhärte von eloxiertem Aluminium der Rockwell-Härte einiger gehärteter Stähle.

Farbanpassung

Es kann schwierig sein, eine echte Farbübereinstimmung zu erreichen, insbesondere wenn die Komponenten nicht alle in derselben Charge behandelt werden oder wenn das Ziel eine echte schwarze Oberfläche ist. Das Verblassen der Farbe ist auch ein häufiges Problem bei Eloxalbeschichtungen, was die Bedeutung einer sorgfältigen Auswahl des Prozesses für jedes Teil unterstreicht.

Leitfähigkeit

Das Eloxieren eines Materials erhöht seinen thermischen und elektrischen Widerstand. Wenn die thermische oder elektrische Isolierung ein Problem darstellt, kann in diesem Fall auch eine Maske verwendet werden, um die blanke Metalloberfläche dort zu erhalten, wo volle Leitfähigkeit erforderlich ist.

Eloxieren von Metallteilen mit Fast Radius

Eloxieren ist ein weit verbreitetes Veredelungsverfahren für Metallteile. Es kann die Lebensdauer einer Metallkomponente verlängern, indem es die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und mehr verbessert. Die Eloxierung vereinfacht auch die langfristige Wartung, schafft schöne und identifizierbare farbige Komponenten und fördert sogar eine umweltfreundliche Herstellung.

Während das Eloxieren Ihrer Metallteile unglaublich wichtig ist, kann es eine Herausforderung sein, zu wissen, wie man beim Eloxieren vorgeht. Fast Radius, ein erfahrener Fertigungspartner, kann Ihnen helfen, das beste Eloxal-Finish für Ihre Komponenten zu erzielen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um loszulegen.

Um mehr über korrosionsbeständige Materialien und Metallbehandlungen zu erfahren, besuchen Sie das Ressourcenzentrum von Fast Radius.

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