Klar eloxiertes Aluminium: Vorteile, Oberflächenbehandlung und Anleitung zum Eloxieren 

Ein dauerhaft korrosionsbeständiges Metall mit einer transparenten Oxidschicht darüber ist klar eloxiertes Aluminium. Es erhöht die Festigkeit, die Verschleißfestigkeit und die ästhetischen Eigenschaften, so dass es in der Architektur, im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in industriellen Anwendungen zum Material der Wahl wird. Aluminium ist aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Festigkeit und seiner natürlichen Korrosionsbeständigkeit eines der am häufigsten verwendeten Metalle. Aluminium kann jedoch oxidieren, sich abnutzen und ist umweltschädlich, wenn es nicht behandelt wird. Klar eloxiertes Aluminium wird häufig verwendet, um seine Haltbarkeit zu erhöhen und einige seiner Oberflächeneigenschaften zu verbessern. Eloxieren ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem die Oberfläche von Aluminium mit einer transparenten Oxidschicht überzogen wird, die das Aluminium widerstandsfähiger gegen Korrosion, Kratzer und Ausbleichen macht. Das Eloxieren verbindet sich immer mit dem Metall, was letztlich Schutz und Ästhetik ohne Beschichtung oder Lackierung garantiert.

In diesem Leitfaden erfahren Sie mehr über die Vorteile von klar eloxiertem Aluminium, verschiedene Oberflächenbehandlungen, die Anwendung beim Eloxieren verschiedener Aluminiumlegierungen und verschiedene Branchen, die das Eloxieren verwenden. Außerdem wird untersucht, ob eloxiertes Aluminium sicher ist, und es wird eine Anleitung zum Selbermachen von eloxiertem Aluminium für Leute gegeben, die den Prozess zu Hause ausprobieren möchten. Eloxiertes Aluminium ist ein vielseitiges und haltbares Material, das in der Architektur, im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt oder in der Industrie eingesetzt werden kann.

Was ist klar eloxiertes Aluminium?

Aluminium das anodisiert (elektrochemisch) wurde, um eine transparente Oxidschicht auf der Oberfläche zu bilden, ist klar eloxiertes Aluminium. Die Metallbeschichtung verbessert effektiv die Korrosionsbeständigkeit, die Verschleißfestigkeit und die Oberflächenhärte des Metalls, was seine Haltbarkeit für den langfristigen Einsatz in rauen Umgebungen verbessert. Im Gegensatz zu Lacken oder Beschichtungen wird die Farbe beim Eloxieren in das Metall integriert, so dass die Oberfläche sehr lange lichtbeständig und kratzfest bleibt.

Allgemeine Spezifikationen

Material

Aluminiumlegierungen werden in der Regel klar eloxiert.

• Die Serie 5000 (z. B. 5052) zeichnet sich durch hohe Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aus und wird vor allem in der Schifffahrt und für strukturelle Anwendungen eingesetzt.
• Serie 6000 (6061, 6063, usw.): Bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit und wird in der Regel für Architektur-, Automobil- und Industriekomponenten verwendet.

Eloxalschichtdicke

Die Dicke der Eloxalschicht hängt von ihrer Anwendung ab.

• 5-10 Mikrometer (0,005-0,01 mm): Geeignet für Innenanwendungen, dekorative Oberflächen und verschleißarme Umgebungen.
• Es ist für den Einsatz im Freien oder in Kontakt mit korrosiven Elementen konzipiert und sollte 15-25 Mikrometer (0,015-0,025 mm) überstehen.

Oberfläche Erscheinungsbild

• Bietet eine klare, transparente Oberfläche, die das natürliche metallische Aussehen von Aluminium bewahrt.
• Je nach Vorbehandlungsverfahren wie Ätzen oder Polieren kann es sich um eine matte oder glänzende Oberfläche handeln.
• Es wird von Verfärbungen, Ausbleichen und Abblättern abgehalten und kann in architektonischen und industriellen Anwendungen eingesetzt werden.

Einhaltung der Normen

• Verschiedene Industrie- und Militärstandards zeichnen sich durch klar eloxiertes Aluminium mit hoher Leistung und Zuverlässigkeit aus.
• Eloxiertes Aluminium ibyMIL-A-8625F: U.S.-Militärstandard gewährleistet hohe Haltbarkeit.
• Anodische Oxidationsschichten werden nach einer internationalen Norm spezifiziert: ISO 7599.
• AA-M12C22A31: Standard der Aluminum Association für die klare Eloxierung, der die Einheitlichkeit der Oberfläche und die Haltbarkeit gewährleistet.

Warum sollte man sich für klar eloxiertes Aluminium entscheiden?

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit → Ideal für die Schifffahrt, die Luft- und Raumfahrt und Anwendungen im Freien.

Strapazierfähig und langlebig → Kratzfestes und lichtechtes Finish.

Es ist wartungsarm → Es muss nur von Zeit zu Zeit minimal gereinigt werden, um sein Aussehen zu erhalten.

Eloxieren ist auch ein umweltfreundliches Verfahren → Diese Methode der Veredelung ist ungiftig und nachhaltig.

Da die farbige Variante undurchsichtig ist, kann sie nicht eloxiert werden und nutzt sich sehr schnell ab und hält selten sehr lange. Klar eloxiertes Aluminium ist eine der am häufigsten verwendeten Oberflächen in der Architektur, im Transportwesen, bei Unterhaltungselektronikprodukten und Industriemaschinen und bietet eine attraktive und funktionelle Oberfläche, die lange hält.

Klar eloxiertes Aluminiumverfahren 

Das farblose Eloxieren ist eine spezielle elektrochemische Behandlung, die die Oberfläche des eloxierten Aluminiums korrosionsbeständig, dauerhaft und hart macht. Dies ist ein gängiges Verfahren, das in industriellen, architektonischen und dekorativen Anwendungen ausgiebig angewendet wird, da dieses Verfahren einen starken und gut aussehenden Nacheffekt erzeugt.

1. Reinigung

Die erste Phase des Eloxierverfahrens ist die Reinigung der Aluminiumoberfläche von Öl, Staub oder natürlicher Oxidation. Nach dem Entfetten wird sie in eine Entfettungslösung (z. B. R 105) getaucht und dann mit sauberem Wasser abgespült, um sicherzustellen, dass alle Verunreinigungen abgewaschen wurden. Dies ist ein entscheidender Schritt, um eine glatte und fehlerfreie Eloxaloberfläche zu erhalten.

2. Alkalische Ätzung

Anschließend wird das Aluminium bei einer kontrollierten Temperatur von 70 bis 90 Grad C in eine Natriumhydroxidlösung gelegt, um Verunreinigungen und Oberflächenunregelmäßigkeiten zu beseitigen. In diesem Schritt wird die natürliche Oxidschicht entfernt, um eine anschließende Bearbeitung bis zu einer einheitlichen Oberfläche zu ermöglichen.

3. Chemisches Polieren

Nach Abschluss des Ätzvorgangs wird das Aluminium chemisch poliert. Dieses Verfahren trägt nicht nur zur Glättung der Oberfläche bei, sondern dient auch dazu, Mikroverformungen zu beseitigen und die Lebendigkeit des Metalls zu verbessern. Je nach Endanwendung kann dieser Schritt eine matte oder glänzende Oberfläche erzeugen.

4. Freischaltung

Das Aluminium muss vor dem Eloxieren aktiviert werden, damit es eine gleichmäßig leitfähige Oberfläche erhält. In diesem Schritt wird das Material mit einer speziellen Elektrolytlösung so vorbereitet, dass es als Anode für die elektrochemische Reaktion dient. Die Aktivierung trägt dazu bei, dass die gesamte Aluminiumoberfläche mit einer gleichmäßigen Eloxalschicht überzogen wird.

5. Eloxieren

Eloxieren ist eine elektrochemische Reaktion, bei der das Aluminium in ein elektrolytisches Bad getaucht wird und als Anode dient. Wenn elektrischer Strom an das Metall angelegt wird, bildet sich eine Oxidschicht (Al₂O₃), die die Korrosion und Haltbarkeit des Metalls erhöht.

Als Elektrolyt wird in der Regel Schwefelsäure verwendet; die Verfahrensparameter ändern sich je nach gewünschter Oberfläche. Im nächsten Abschnitt wird ausführlich auf diese Parameter eingegangen.

Wichtige Parameter für die Eloxierung

Um eine erfolgreiche Eloxierung zu gewährleisten, müssen diese Prozessparameter genau kontrolliert werden:

• Stromdichte: 2-4,5 A/dm²
• Spannungsbereich: 23-100 V
• Mindestens 2°C Arbeitstemperatur (normalerweise 25°C)
• Bearbeitungszeit: In der Regel über 60 Minuten
• Schwefelsäure-Konzentration: 150-210 g/L
• Behandlungszeit: 3 ~ 15 Minuten, je nach Dicke der gewünschten Beschichtung

Die Parameter für die Eloxalschicht sind so gewählt, dass die Schicht gleichmäßig, fest und unter Umgebungsbedingungen lebensfähig ist. Die endgültigen Eigenschaften des eloxierten Aluminiums können durch Änderung von Temperatur, Spannung und Behandlungszeit verändert werden.

Aluminiumlegierungen für die Eloxierung

Die Verwendung von Aluminiumlegierungen beim Eloxieren ergibt sich aus ihrer starken Korrosionsbeständigkeit und ihrem langjährigen Wert bei gutem Aussehen. Die verschiedenen Aluminiumlegierungsserien haben einzigartige Eigenschaften, die den unterschiedlichen Produktanforderungen entsprechen. Diese Liste zeigt die wichtigsten Aluminiumlegierungen, die beim Eloxieren verwendet werden, sowie ihre Zusammensetzung und Vorteile und ihre typischen Anwendungen.

1. Serie 1000 (Reinaluminium) 

Die 1000er Serie enthält Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99%, das mit geringen Zusätzen von Eisen und Silizium vermischt ist. Diese Metalllegierungen weisen eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf und sind korrosionsbeständig, ohne ihre Flexibilität zu verlieren. Während des Eloxierungsprozesses entsteht bei reinem Aluminium eine klare oder durchscheinende Beschichtung, die seine Zähigkeit erhöht und es vor äußeren Einflüssen schützt. Die Legierungen der Serie 1000 funktionieren gut, weil sie diese Eigenschaften besitzen.

• Die Serie umfasst elektrische Teile wie Drähte und Steckverbinder.
• Namensschilder und Beschilderung
• Dekorative Anwendungen

2. Serie 2000 (Aluminium-Kupfer-Legierungen)

Die Serie 2000 enthält Aluminium, das mit 2% bis 7% Kupfer und geringen Mengen Mangan und Magnesium gemischt ist. Diese Legierungen bieten eine ausgezeichnete Festigkeit und eine einfache Bearbeitung, haben aber einen angemessenen Schutz gegen Korrosion. Wenn Aluminium-Kupfer-Legierungen anodisiert werden, erhalten sie einen besseren Schutz gegen Verschleiß und Korrosion sowie eine attraktive Oberflächenbehandlung. Dies macht sie ideal für:

• Automobilanwendungen
• Strukturkomponenten für die Luft- und Raumfahrt
• Architektonische Veredelungen

3. Serie 3000 (Aluminium-Mangan-Legierungen) 

Die 3000er Serie bietet 1% bis 1,5% Mangan, was diese Legierungen leicht formbar macht, mit ausreichender Festigkeit und hervorragendem Korrosionsschutz. Eloxierte Legierungen aus dieser Reihe bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen raue Umgebungen und eignen sich hervorragend für:

• Wärmetauscher
• Architektonische Platten und Fassaden
• Lebensmittel- und Getränketechnik

4. Serie 5000 (Aluminium-Magnesium-Legierungen) 

Die Legierungen der Serie 5000 erhalten ihre Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus 2% bis 6% Magnesium. Die Eloxalbehandlung verbessert die Fähigkeit dieser Legierungen, sowohl allgemeiner Korrosion als auch Salzwasserkorrosion zu widerstehen, wodurch sie für geeignet sind:

• Diese Aluminiumlegierungen eignen sich hervorragend für maritime Produkte wie Bootsrümpfe und Schiffsteile.
• Architektonische Fensterrahmen
• Strukturelle Anwendungen in rauen Umgebungen

4. Serie 6000 (Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen)

Die 6000er-Serie von Aluminiumlegierungen umfasst Aluminium mit bestimmten Mengen an Magnesium (0,6% bis 1,2%) und Silizium (0,4% bis 1,2%). Diese Aluminiumlegierungen werden stark nachgefragt, weil sie sich leicht formen lassen, dabei aber stabil bleiben und gegen chemische Einflüsse resistent sind. Eloxiertes Aluminium entwickelt eine starke Schutzschicht, die sowohl Schutz als auch ein besseres optisches Aussehen bietet. Sie werden häufig verwendet in:

• Die Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen der Serie 6000 ermöglichen eine hervorragende Herstellung von Fenster- und Türrahmen.
• Karosserieteile und Räder
• Strukturelle Rahmenwerke

6. Serie 7000 (Aluminium-Zink-Legierungen) 

Die Serie 7000 besteht aus 5% bis 8% Zink, wodurch sich diese Aluminiumlegierungen durch ihre extreme Festigkeit sowie ihre Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit auszeichnen. Eloxiertes Aluminium bietet einen besseren Schutz vor Korrosion und eine glattere Oberfläche, die für diese Anwendungen geeignet ist:

• Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt (z. B. Flugzeughäute und Strukturteile)
• Die Produkte der Serie 7000 umfassen Fahrradrahmen und Kletterausrüstung.
• Hochleistungskomponenten für die Automobilindustrie

Pflege und Reinigung von klar eloxiertem Aluminium

Die normale tägliche Pflege von klar eloxiertem Aluminium sorgt dafür, dass es gut aussieht und seine Festigkeit beibehält. Wenn Sie Flecken auf der Oberfläche unbeaufsichtigt lassen, wird die Gesamtfestigkeit des Metalls beeinträchtigt. Sie können eloxierte Aluminiumoberflächen ohne großen Aufwand reinigen. Befolgen Sie diese Schritte, um eloxiertes Aluminium richtig zu reinigen und zu säubern.

Schritt 1: Wählen Sie einen pH-neutralen Reiniger

Vermeiden Sie bei der Reinigung von eloxiertem Aluminium Reinigungsmittel mit pH-neutralen Eigenschaften, um seine Oberfläche zu schützen. Stark säurehaltige und basische Reinigungslösungen greifen die Eloxalschicht an, wodurch sie verblasst und schwächer wird.

Schritt 2: Zuerst werden die Gegenstände von der Oberfläche weggefegt.

Entfernen Sie losen Schmutz und Staub nur mit einem feuchten Schwamm oder Tuch, bevor Sie die Oberfläche behandeln. Behandeln Sie die Oberfläche vorsichtig, um sie vor Abrieb zu schützen, und halten Sie sich von rauen Schwämmen oder Bürsten fern.

Schritt 3: Mit sauberem Wasser abspülen

Sauberes Wasser hilft, die Oberfläche von klar eloxiertem Aluminium vollständig zu reinigen. Verwenden Sie die Sprühdüse, ein weiches Tuch oder den Wasserstrahl, um den gesamten Schmutz von der Oberfläche zu entfernen. Trocknen Sie die Oberfläche mit einem sauberen Handtuch ab, damit sich keine Wasserflecken bilden.

Schritt 4: Auftragen einer schaumarmen Seifenmischung auf die Oberfläche

Stellen Sie eine schwache Reinigungslösung her, indem Sie eine kleine Menge eines aluminiumsicheren Reinigers mit Wasser vermischen. Tauchen Sie den Schwamm in die Seifenlösung, bevor Sie die Oberfläche reinigen. Wenn Sie sich von starken Chemikalien fernhalten, schützen Sie die eloxierte Aluminiumschicht vor Schäden.

Schritt 5: Abschließend spülen und trocknen

Gießen Sie fließendes Wasser über das Aluminium, um die Seifen- oder Reinigungsmittelreste vollständig abzuwaschen. Mit einem sauberen, weichen Handtuch können Sie das Wasser von der Oberfläche entfernen, um unansehnliche Flecken zu vermeiden.

Schritt 6: Polieren von eloxiertem Aluminium (optional)

Wenn Sie einen besseren Glanz auf Ihrer klar eloxierten Aluminiumoberfläche wünschen, ist Polieren die richtige Methode. So geht's:

1. Schleifen Sie die Oberfläche vorsichtig mit Schleifpapier der Körnung 800.

2. Glätten Sie die Aluminiumoberfläche mit einem manuellen Schwabbelwerkzeug, bis sie glatt ist.

3. Streichen Sie die Politur mit kreisenden Bewegungen und einem geeigneten Metalloberflächenreiniger über die Oberfläche.

4. Mit einem sauberen Mikrofasertuch werden alle Poliermittelreste von der Oberfläche entfernt.

Die Einhaltung grundlegender Verfahren hilft Ihnen, die eloxierte Aluminiumoberfläche zu schützen und sie gleichzeitig glänzend und attraktiv zu halten.

Ist eloxiertes Aluminium sicher?

Die Frage, ob eloxiertes Aluminium sicher ist, wird häufig gestellt. Die Antwort lautet: Ja! Durch die Eloxierung erhält Aluminium eine ungiftige, stabile Oxidschicht, die es unmöglich macht, dass das Aluminium mit Lebensmitteln, Flüssigkeiten oder Chemikalien reagiert.

Hier sind die Gründe, warum eloxiertes Aluminium sicher ist.

• Die Eloxalschicht ist eine ungiftige Oberfläche - die Schicht ist chemisch stabil und gibt keine Schadstoffe ab.
• Eloxiertes Aluminium ist kratz- und verschleißfest - Unbeschichtetes, eloxiertes Aluminium blättert nicht ab und verschlechtert sich nicht mit der Zeit.
• Viele Kochgeschirre und Utensilien aus eloxiertem Aluminium sind aus Sicherheitsgründen von der FDA und als lebensmittelecht zugelassen.

Daher kann eloxiertes Aluminium sicher für Kochgeschirr, medizinische Geräte oder Getränkebehälter verwendet werden.

Spülung und Neutralisierung

Nach dem Eloxieren wird das Aluminium mehrmals mit frischem Wasser gespült, um alle Säurereste zu entfernen. Die richtige Spülung ist notwendig, um die nachfolgenden Prozesse nicht zu verunreinigen, wenn das Aluminium gefärbt oder versiegelt werden soll.

Färbung (optional)

Beim farbigen Eloxieren wird das Aluminium in eine Farbstofflösung eingelegt, in der die Farbpigmente in die Mikroporen der Oxidschicht absorbiert werden. Der Farbstoff sollte innerhalb von 24 Stunden nach dem Eloxieren an der Oberfläche haften, daher muss dieser Schritt innerhalb von 24 Stunden erfolgen. Schwarz, Bronze, Rot und Gold sind die beliebtesten Farben für Tribbles.

Versiegeln

Das eloxierte Aluminium muss versiegelt werden, um die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit zu verbessern. In diesem Schritt werden die Mikroporen in der Oxidschicht versiegelt, um das Eindringen von Verunreinigungen in die Oberfläche zu verhindern. Je nach Anwendung kann die Versiegelung durch Kaltversiegelungstechniken oder durch Versiegelungstechniken bei mittleren Temperaturen erfolgen.

Trocknen

Nach dem gesamten Versiegelungsprozess wird das Aluminium mit frischem Wasser abgespült und an der Luft getrocknet oder zum Trocknen aufgehängt. Das Trocknen ist wichtig, denn Sie wollen eine fleckenfreie und gleichmäßige Oberfläche und keine Wasserflecken oder Ablagerungen auf den Rückständen.

Eloxiertes Aluminium Oberflächenausführung Optionen 

Die Oberflächenbeschaffenheit von eloxiertem Aluminium hängt vom Eloxalverfahren ab, das die Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik verbessert. Dazu wird Aluminium in ein Elektrolytbad getaucht und mit elektrischem Strom beaufschlagt, wodurch eine kontrollierte Oxidschicht entsteht. Es gibt verschiedene Eloxiertechniken, die zu unterschiedlichen Oberflächen für verschiedene Anwendungen führen.

Arten von eloxiertem Aluminium Oberflächenfinish

1. Klare (natürliche) Eloxierung

• Es entsteht eine transparente Oxidschicht, die das Aluminium wieder unsichtbar macht, ohne es im Inneren zu verändern.
•  Es bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sieht elegant und metallisch aus.
• Es wird häufig in der Architektur, in der Unterhaltungselektronik und in Industrieanlagen eingesetzt.

2. Eingefärbtes Eloxieren

• Es bringt Farbpigmente in die Eloxalschicht ein und ermöglicht so eine breite Palette an leuchtenden Schwarz-, Blau-, Rot-, Gold- und Bronzetönen.
• Verbessert die Ästhetik und bietet gleichzeitig eine hohe Robustheit und Verschleißfestigkeit.
• Beliebt für Automobilverkleidungen, dekorative Platten und Beschilderungen.

3. Hartanodisierung

• Erzeugt eine dickere, härtere Oxidschicht für extreme Verschleißfestigkeit und Stärke.
• Diese Materialien eignen sich ideal für Anwendungen in der Industrie und in der Luft- und Raumfahrt, bei denen die Materialien einer starken Beanspruchung in rauen Umgebungen standhalten müssen.
• Wird häufig für militärische Ausrüstung, Kochgeschirr und Maschinenteile verwendet.

4. Glänzendes Eloxieren

• Dazu muss das Aluminium vor der Eloxierung poliert werden, um eine reflektierende, spiegelnde Oberfläche zu erhalten.
• Triumf verbessert die Lichtreflexion in den Verkleidungen von Autos, Beleuchtungskörpern und anderen dekorativen Gegenständen.

5. Satinierte (matte) Eloxierung

• Ätzen Sie die Oberfläche vor dem Eloxieren leicht an, damit die resultierende Eloxaloberfläche glatt und nicht glänzend ist.
• Verringert Fingerabdrücke und Blendwirkung und ist daher für Unterhaltungselektronik, architektonische Elemente und Beschilderungen geeignet.
• Modernes, passendes Aussehen, langlebig.

6. Strukturierte Eloxierung

• Sie wird unter anderem durch Voranodisierungsbehandlungen wie Perlstrahlen oder Bürsten erreicht, um spezielle Oberflächenstrukturen zu erzeugen.
• Es verbessert die Griffigkeit und sieht so gut aus, dass es sich für Sportgeräte, Handläufe und industrielle Komponenten eignet.

Die Oberflächenbeschaffenheit von eloxiertem Aluminium, die für eine bestimmte Anwendung ausgewählt werden kann, hängt von der Anwendung, den ästhetischen Anforderungen, der Verschleißfestigkeit oder einfach von der Verbesserung der Leitfähigkeit ab.  

Erzielung verschiedener Eloxalfarben 

• Ebenfalls durch das Eloxieren entstehen mikroskopisch kleine Poren in der Aluminiumoberfläche, die es ermöglichen, Farbstoffe zu absorbieren und eine breite Palette von Farben zu erhalten. Diese Poren werden nach dem Färben versiegelt, um die Farbhaltung zu verbessern und das Produkt etwas haltbarer zu machen.

• Die natürliche Eloxalfarbe hängt neben der durch Farbstoffe verursachten Färbung von der Metallart, der Legierungszusammensetzung, der Elektrolytlösung, der Spannungs- und Stromeinstellung und der Oxidschichtdicke ab. Ohne den Zusatz von Farbstoffen weisen einige Aluminiumlegierungen unterschiedliche Farbtöne auf.
• Beim Färbeverfahren werden eloxierte Aluminiumteile in eine Farbstofflösung auf Wasserbasis mit 0,025% bis 1% Farbstoff bei etwa 150°F getaucht. Da das Aluminium eine poröse Oberfläche hat, sollte der Farbstoff absorbiert werden und eine lang anhaltende Oberfläche bilden.

• Die elektrolytische Färbung ist eine weitere Methode der Färbung, bei der der Elektrolytlösung Metallsalze (z. B. Zinn oder Nickel) zugesetzt werden. Mit dieser Methode können Sie Bronze, Gold oder Schwarz eloxieren.

Tabelle 1: Vergleich der Methoden der Farbstoffimmersion und der elektrolytischen Färbung

Sowohl die Farbstoffimmersion als auch die elektrolytische Einfärbung bieten deutliche Vorteile. Für leuchtende Farben ist die Tauchfärbung weit verbreitet, während die elektrolytische Färbung für verblassungsresistente Metallic-Oberflächen in der Architektur und Industrie verwendet wird.

Arten von anodisiertem Aluminium und ihre Unterschiede

Die Methode des Eloxierens macht das Aluminium haltbarer, korrosionsbeständiger und optisch ansprechender. Es gibt drei Grundtypen des Eloxierens, die sich auch in der elektrischen Beschaffenheit unterscheiden. Dazu gehören Typ I (Chromsäure-Eloxierung), Typ II (Schwefelsäure-Eloxierung) und Typ III (Hartanodisierung).

1. Typ I: Chromsäure-Eloxieren 

Chromsäureanodisierung (Typ I) ist ein Anodisierungsverfahren, bei dem Chromsäure als Elektrolyt verwendet wird, um eine dünne schützende Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche zu bilden. Die Beschichtung ist in der Regel 0,08 bis 0,25 Mikrometer dick und verleiht eine mäßige Korrosionsbeständigkeit ohne übermäßige Veränderung der ursprünglichen Abmessungen des Materials.

Diese Art der Eloxierung wird in der Regel in der Luft- und Raumfahrt, bei dekorativen Anwendungen und militärischen Ausrüstungen eingesetzt, wo Gewicht, Korrosionsschutz und minimale Dicke erforderlich sind. Typ I eloxiertes Aluminium ist nicht so verschleißfest wie andere Typen und wird eher für ein besseres Finish als unbehandeltes Aluminium oder für die Farbhaftung verwendet.

2. Typ II - Schwefelsäureanodisierung. 

Das Verfahren des Typ-II-Eloxierens ähnelt dem Typ-I-Verfahren, jedoch wird als Anodenlösung Schwefelsäure und nicht Chromsäure verwendet. Das Aluminium wird dadurch haltbarer und weniger verschleißanfällig und erhält eine dickere Oxidschicht (2,54-25 Mikrometer).

Ein Vorteil des Typ-II-Eloxals ist, dass es Farbstoffe "absorbieren" kann, so dass farbige Eloxaloberflächen in Gold, Schwarz, Blau, Rot und anderen Farbtönen möglich sind. Dank seiner guten Biegeeigenschaften wird es gerne für architektonische Anwendungen, Konsumgüter und Automobilverkleidungen verwendet. Darüber hinaus besitzt das Eloxal des Typs II eine bessere Korrosionsbeständigkeit als nicht eloxiertes Aluminium und eignet sich daher sowohl für dekorative als auch für funktionale Zwecke.

3. Typ III - Hartcoat-Eloxierung 

Beim Harteloxieren oder Eloxieren des Typs III wird eine besonders dicke Oxidschicht (25-150 Mikrometer) aufgebracht. Dies geschieht mit höherer Spannung und niedrigeren Temperaturen, um eine extrem dichte, harte und verschleißfeste Beschichtung zu erzeugen.

Typ III Eloxiertes Aluminium ist auf 70 Rockwell C oberflächengehärtet, im Gegensatz zu 60 Rockwell C bei unbearbeitetem Aluminium. Daher eignet es sich besonders gut für industrielle Anwendungen, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, militärische Hardware und Automobilteile, bei denen hohe Haltbarkeit, Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Medizinische Geräte, Schusswaffenkomponenten und Meeresumgebungen gehören zu den Bereichen, in denen medizinische Geräte hartanodisiertes Aluminium als ausgezeichneten Schutz gegen raue Bedingungen verwenden.

Tabelle 2: Eloxalarten und ihre Unterschiede zueinander.

Zum Eloxieren wählen Sie die richtige Art der Eloxierung.

Je nach Anwendung und geforderten Eigenschaften kann die Eloxierung in Typ I, Typ II und Typ III ausgeführt werden.

• Die Eloxierung vom Typ I eignet sich aufgrund ihrer dünnen Schicht und ihrer guten Korrosionsbeständigkeit für dekorative oder leichte Anwendungen.
• Typ II Eloxierung ist die beste Lösung für mäßige Verschleißfestigkeit und Farbanpassung, da sie gefärbte Oberflächen ermöglicht und die Korrosionsbeständigkeit erhöht.
• Die Eloxierung Typ III eignet sich aufgrund ihrer hohen Härte, Haltbarkeit und Abriebfestigkeit am besten für industrielle, militärische oder extreme Umgebungen.

Es gibt eine Art der Eloxierung, die für einen bestimmten Zweck verwendet wird, und eine andere Art, die für einen anderen Zweck verwendet wird... dies trägt dazu bei, die kritischste Rolle für Aluminiumkomponenten zu spielen, um ihre Langlebigkeit und Leistung in bestimmten Branchen zu erhöhen.

DIY Eloxieren von Aluminium: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung 

Das Eloxieren von Aluminium zu Hause ist eine großartige Technik, die Heimwerker nutzen können, um die Robustheit, Korrosionsbeständigkeit und die Details der Aluminiumteile zu verbessern. Obwohl das professionelle Eloxieren mit industrieller Ausrüstung durchgeführt wird, gibt es auch Methoden, mit denen man ohne dieses Fachwissen und mit gewöhnlichen Gegenständen zu Hause in einer sicheren Umgebung gute Ergebnisse erzielen kann. Dennoch hängt das richtige Eloxieren von einem sicheren Umgang mit Chemikalien und der Einhaltung der richtigen Verfahren ab.

Erforderliche Materialien für die DIY-Eloxierung

Für das Eloxieren von Aluminium zu Hause sind folgende Schritte erforderlich:

• Ein beliebiges Aluminiumobjekt, das Sie eloxieren möchten, auch bekannt als Aluminiumteil. Vergewissern Sie sich, dass es frei von Montage- oder anderen Verunreinigungen oder Beschichtungen ist.
• 30-50% Schwefelsäure (Batteriesäure) - Ein Elektrolyt, der die Aluminiumoberfläche in Gegenwart einer Oxidschicht oxidiert.
• Die Schwefelsäure wurde mit destilliertem Wasser verdünnt und das Aluminium wurde mit destilliertem Wasser gereinigt. Verunreinigungen im Leitungswasser können die Ergebnisse beeinträchtigen und wirken sich negativ aus.
• Netzteil (12V-24V DC, 3-10A) - Ein Gleichstromnetzteil oder ein Autobatterieladegerät mit einer stabilen Spannung im Bereich von 12V bis 24V, das einen Ausgangsstrom von mindestens 3 A und bis zu 10 A liefert (die Höhe hängt von Ihrem spezifischen Projektentwurf ab).
• Kathodenplatte (Blei oder Aluminium) - Leitet als Kathode im Elektrolytbad den Strom.
• Es besteht aus drei Komponenten: Natriumbicarbonat (Backpulver), das als Neutralisator dient, um die überschüssige Schwefelsäure sicher zu entsorgen.
• Eloxal-spezifische Farbstoffe (optional) Wenn Sie das eloxierte Teil einfärben möchten, benötigen Sie Stofffarbstoffe oder eloxalspezifische Farbstoffe.
• Versiegelungslösung - kochendes Wasser oder eine Nickel-Acetat-Lösung, um die entstandene Eloxalschicht zu versiegeln und die Oberfläche zu beschichten, wodurch die Haltbarkeit verbessert wird.
• Schutzbrille und Handschuhe - dies zum Schutz, ein gut belüfteter Bereich, in dem man die Säure sicher handhaben kann.

Schritt-für-Schritt DIY-Eloxierverfahren 

Schritt 1: Vorbereiten der Aluminiumoberfläche

Das Aluminiumteil muss vor dem Eloxieren gründlich gereinigt werden. Schmutz, Fett oder Oxidation behindern den Prozess.

1. Entfettung - Sprühen Sie das Spülmittel vor dem Waschen direkt auf das verschmutzte Aluminiumteil und verwenden Sie einen Scheuerschwamm, um überschüssiges Öl abzuschaben.

2. Beseitigung von Verunreinigungen - Falls gewünscht, für eine gleichmäßigere Oberfläche das Teil 1-5 Minuten in einer Natriumhydroxidlösung (Lauge) 5 10% ätzen. Sofort mit destilliertem Wasser abspülen.

3. Entflechten (fakultativ) - Damit sollen Kupfer oder Silizium entfernt werden, da einige Aluminiumlegierungen diese Stoffe enthalten und zu Verfärbungen führen können. Unerwünschte Rückstände müssen mit einer Entmuttungslösung (Salpetersäure oder handelsübliches Entmuttungsmittel) entfernt werden.

Schritt 2 - Einrichten des Eloxalbades

Für das Eloxalverfahren wird ein saures Elektrolytbad benötigt, um eine Oxidschicht zu bilden.

1. In den Plastikbehälter geben - Mischen Sie vorsichtig einen Teil Schwefelsäure mit drei Teilen destilliertem Wasser in einem Kunststoffbehälter. Fügen Sie der Säure auf keinen Fall Wasser hinzu.

2. Die Kathode - Führen Sie die Kathode in die Mischung ein (z. B. ein Kabel oder eine Aluminiumplatte) und verbinden Sie sie mit dem Minuspol (-) Ihres Netzteils.

3. Das Aluminiumteil - Benetze das Aluminiumteil mit dem Elektrolyt und schließe den Pluspol (+) des Netzteils an das Aluminiumteil an. Achten Sie darauf, dass es nicht mit der Kathode in Kontakt kommt.

Schritt 3: Eloxalverfahren

Der elektrische Strom wird nun die Entwicklung der Eloxalschicht auslösen.

1. Schalten Sie das Netzgerät ein - Konfiguration: Spannung (12V - 24V DC) je nach gewünschter Oxidschichtdicke.

2. Dauer des Anodisierungsprozesses - Das Verfahren dauert in der Regel 30-60 Minuten. Eloxalschichten sind dicker, wenn die Eloxierzeiten länger sind.

3. Überprüfen Sie den Prozess - Das Aluminium sollte um die kleinen Blasen herum Blasen bilden, was bedeutet, dass die Reaktion stattfindet.

Schritt 4: Einfärben des Aluminiums (optional)

Um Farbe ins Spiel zu bringen, kann das eloxierte Teil vor dem Versiegeln in ein Färbebad getaucht werden.

1. Eloxalfarbstoff oder Stofffarbstoff - In heißes destilliertes Wasser (ca. 60° C) einrühren.

2. Das Aluminiumteil sollte in die Tüte getaucht werden - Je nachdem, wie intensiv die Farbe sein soll, sollte man sie 10 bis 30 Minuten einwirken lassen.

3. Mit Wasser abspülen - Spülen Sie es unter leicht destilliertem Wasser, um überschüssigen Farbstoff zu entfernen.

Schritt 5: Versiegeln der Eloxalschicht

Haltbarkeit und Ausbleichen der Farbe werden durch die Versiegelung verhindert.

1. Das Teil in Wasser kochen - eloxiertes Aluminiumteil 30-60 Minuten lang in kochendes destilliertes Wasser legen.

2. Nickel-Acetat-Dichtung (optional) - Weichen Sie das Teil 20 Minuten lang in einer Nickel-Acetat-Lösung bei 82°C (180°F) ein, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Sicherheitsvorkehrungen für die DIY-Eloxierung

Tragen Sie bei der Arbeit mit Schwefelsäure immer Handschuhe und eine Schutzbrille, da Säuren mit Vorsicht behandelt werden müssen.

• Beim Eloxieren entsteht Wasserstoffgas, das in geschlossenen Räumen gefährlich sein kann, daher in gut belüfteten Räumen arbeiten.
• Richtig entsorgen - Entfernen Sie überschüssige Schwefelsäure, indem Sie sie mit Backpulver neutralisieren.
• Vermeiden Sie den Kontakt mit Metallwerkzeugen - Materialien, die den Prozess verunreinigen können, sind Eisen- und Stahlmetalle.

Anwendungen der Aluminium-Eloxierung

Das Eloxieren von Aluminium erhöht die Haltbarkeit, das Aussehen und die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium und wird in vielen Branchen eingesetzt. Eloxiertes Aluminium wird heute aktiv in Branchen wie dem Baugewerbe, der Automobilindustrie und bei Haushaltsgeräten eingesetzt. Eloxiertes Aluminium Metall hat einige führende Anwendungen wie folgt.

Baumaterialien

Eloxiertes Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien in der Bauindustrie, da es leicht, langlebig und witterungsbeständig ist. Es wird bekanntlich für Fassaden, Dachsysteme und Außenverkleidungen verwendet. Zu den Vorteilen der eloxierten Aluminiumoberfläche gehören ein elegantes und modernes Aussehen sowie der Schutz von Gebäuden vor Umweltschäden. Aufgrund der langlebigen Eigenschaften von eloxiertem Aluminium können auch architektonische Elemente wie Fensterrahmen, Geländer und Vorhangfassaden mit eloxiertem Aluminium versehen werden.

Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie 

Die Aluminiumlegierungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie benötigt das Eloxieren von Aluminiumlegierungen, um die Festigkeit und Haltbarkeit von Metallteilen zu erhöhen. Eloxiertes Aluminium wird in ihren Fahrzeugen verwendet, z. B. für Felgen, Bedienfelder, Typenschilder und Zierleisten. Diese Oberfläche bietet eine hohe Wertigkeit und verhindert Rost und Korrosion. In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird eloxiertes Aluminium in Außenverkleidungen, Flugzeugrahmen und einigen anderen strukturellen Komponenten eingesetzt. Aluminium ist eine ausgezeichnete Wahl für Hochleistungsanwendungen, da es leicht ist und die Eloxierung Schutz bietet, obwohl die Eloxierung schädlich sein kann, wenn sie zu tief geätzt wird.

Türen und Fenster 

Das für Türen und Fenster verwendete Material ist eloxiertes Aluminium, da es rauen Witterungsbedingungen standhalten kann. Klar eloxiertes Aluminium wird in vielen modernen Glastürrahmen und Fenstersystemen verwendet, die haltbarer sind und ein modernes Aussehen bieten. Korrosionsbeständiges eloxiertes Aluminium eignet sich auch für die Herstellung von Sturm- und Schiebetüren, da sie in extremen Umgebungen nicht beschädigt werden sollten.

Haushaltsgeräte

Eloxiertes Aluminium wird sehr gerne für Haushaltsgeräte verwendet, da es nicht nur robust, sondern auch leicht zu pflegen und verschleißfest ist. Eloxiertes Aluminium wird in vielen Kühlschränken, Mikrowellenherden, Fernsehgeräten usw. verwendet. Die schützende Oxidschicht verhindert Korrosion, verlängert die Lebensdauer der Geräte und verbessert ihr Aussehen. Die Fähigkeit, poliert zu bleiben, ohne anfällig für Kratzer oder Flecken zu sein, ist der Grund, warum eloxiertes Aluminium von den Herstellern gewählt wird.

Möbel

Im Möbeldesign wird typischerweise eloxiertes Aluminium verwendet, vor allem im modernen und industriellen Stil. Es verleiht Strapazierfähigkeit und einen schönen metallischen Glanz und ist ein Oberflächenfinish, das für Tische, Stühle, Bettgestelle und Regale nützlich ist. Eloxiertes Aluminium wird auch für Treppen, Geländer und Büromöbel verwendet, da es sehr widerstandsfähig ist und der täglichen Abnutzung standhält. Das Material kann seine Oberfläche im Laufe der Zeit beibehalten und ist daher das bevorzugte Material sowohl für Wohn- als auch für Geschäftsmöbel.

Freizeitindustrie

Eloxiertes Aluminium wird auch in einem breiten Spektrum der Freizeitindustrie verwendet. Eloxierte Aluminiumteile werden für Boote und Schiffsausrüstung verwendet, um Korrosion durch Salzwassereinwirkung zu verhindern. Eloxierte Aluminium-Golfwagen und andere Freizeitfahrzeuge verfügen über eloxierte Aluminiumteile, die die Haltbarkeit verbessern und gleichzeitig das Gewicht des Wagens auf ein Minimum reduzieren. Der Eloxierungsprozess trägt dazu bei, das Aussehen des Metalls im Freien und in Bereichen mit hoher Feuchtigkeit zu erhalten.

Elektrische und Haushaltsprodukte

Viele alltägliche Haushalts- und Elektroprodukte werden aus eloxiertem Aluminium hergestellt. Eloxiertes Aluminium ist eine schützende Art von Aluminium, die bei Uhren, Geräten für die Lebensmittelzubereitung, Badezimmerarmaturen und Solarpaneelen verwendet wird. Eloxierte Aluminiumteile in Feuerlöschern sorgen dafür, dass sie auch nach langer Lagerzeit in gutem Zustand bleiben. Die eloxierte Aluminiumoberfläche verleiht diesen Produkten ein Plus an Sicherheit und Langlebigkeit.

Schlussfolgerung

Eine klar eloxierte Aluminiumoberfläche ist langlebig, korrosionsbeständig und ästhetisch ansprechend für viele Anwendungen. Der Grund für das Eloxieren ist das Wachstum einer Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche, die nicht nur eine Schutzschicht über dem Grundmetall bildet, sondern auch die Langlebigkeit, Kratzfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Farbbeständigkeit erhöht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Aluminiumbauteile ihre Qualität behalten, auch wenn sie rauen Umgebungsbedingungen wie Chemikalien, Feuchtigkeit und UV-Strahlen ausgesetzt sind.

Das eloxierte Aluminium wird mit einer Vielzahl von Oberflächenbehandlungen angeboten, wie z. B. matte, glänzende, strukturierte und farbige Eloxaloberflächen, die sowohl für funktionale als auch für dekorative Anforderungen geeignet sind. Darüber hinaus ist das Verfahren auch umweltfreundlich, da keine schädlichen Emissionen oder gefährlichen Abfälle freigesetzt werden, so dass es sich um eine nachhaltige Methode der Metallbehandlung handelt.

Die DIY-Eloxierung von Aluminium ist eine zugängliche Methode zum Experimentieren mit Metallveredelung für Interessierte, aber ein solches Unterfangen erfordert den sorgfältigen Umgang mit Chemikalien und elektrischen Geräten. Unabhängig davon, ob es sich um ein professionelles Fertigungsprojekt oder ein Heimwerkerprojekt handelt, ist farblos eloxiertes Aluminium eine fantastische Wahl für seine Stärke und Ausdauer sowie seine Vielseitigkeit und dauerhafte Leistung.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

1. Was sind die wichtigsten Vorteile von klar anodisiertem Aluminium?

Klar eloxiertes Aluminium ist besonders korrosionsbeständig, kratzfest und hat eine längere Lebensdauer. Es ist lichtbeständig und eignet sich für architektonische, industrielle oder private Anwendungen. Es behält auf natürliche Weise seine metallische Oberfläche bei und erfordert nur sehr wenig Pflege.

2. Gibt es einen Unterschied zwischen eloxiertem Aluminium und Farbe oder anderen Beschichtungen auf Aluminium?

Eloxiertes Aluminium bildet eine schützende Oxidschicht, die fest mit der Oberfläche des Metalls verbunden ist, da sie länger hält und nicht abblättert oder abplatzt wie Farbe oder Lacke. Bei lackiertem oder beschichtetem Aluminium handelt es sich dagegen um eine separate Schicht, die mit der Zeit abgenutzt werden kann.

3. Kann anodisiertes Aluminium gefärbt werden?

Eloxiertes Aluminium kann entweder durch Eintauchen in Farbstoffe oder durch elektrochemische Färbung mit Metallsalzen eingefärbt werden. Anodisierte Farben unter den am häufigsten verwendeten sind schwarz, gold, bronze, rot, blau und grün.

4. Ist Eloxieren etwas, das man sicher zu Hause machen kann?

Das Eloxieren kann auch selbst durchgeführt werden, aber in diesem Fall müssen Sie strenge Sicherheitsvorkehrungen treffen. Der Umgang mit Schwefelsäure, elektrischen Strömen und anderen Chemikalien kann jedoch gefährlich sein. Die Sicherheit wird hier durch die Verwendung von Schutzkleidung, die Arbeit in einem gut belüfteten Bereich und durch die ordnungsgemäße Neutralisierung und Entsorgung gewährleistet.