Industrielles und handwerkliches Aluminium-Eloxalverfahren

Das Anodisieren von Aluminium (anodische Oxidation) ist der Prozess, bei dem sich eine Oxidbeschichtung auf der Oberfläche eines Metalls bildet. Die Hauptaufgabe der Oxidbeschichtung besteht darin, die Aluminiumoberfläche vor Oxidation zu schützen, die durch die Wechselwirkung dieses Metalls mit Luft entsteht. Das Anodisieren soll den während der Oxidation gebildeten Film nicht zerstören (es hat eine Schutzfunktion), sondern ihn haltbarer machen. In dieser Hinsicht ähnelt das Anodisieren einem Verfahren wie dem Oxidationspolieren.

Inhalt:

• Eloxiertechnik
• Vorbereitungsprozess
• Chemische Behandlung
• Befestigung
• Andere Methoden des Eloxierens
• Home Eloxieren
• Lösungsvorbereitung
• Eloxieren

Mit der anodischen Oxidationstechnologie werden nicht nur Aluminium und seine Legierungen, sondern auch andere Metalle verstärkt. Beispielsweise werden Oxidbeschichtungen zum Schutz von Titan und Magnesium verwendet.

Neben der Verstärkung der Oberflächenschicht verfolgt das Eloxieren folgende Ziele:

• Glätten verschiedener Oberflächenfehler (Späne, Kratzer usw.);
• Verbesserung der Klebeeigenschaften des Materials (Farbe haftet viel besser auf einem Oxidfilm als auf blankem Metall);
• Verbesserung des Aussehens des Metalls;
• Geben Sie dem Metall verschiedene dekorative Effekte (zum Beispiel können Sie eine Imitation von Gold, Silber, Perlen erzeugen).

Eloxiertechnik

Der Eloxalisierungsprozess kann in drei Teile unterteilt werden:

• Vorbereitungsprozess;
• chemische Behandlung;
• Befestigung.

Vorbereitungsprozess

In diesem Stadium wird das Aluminiumprofil einer mechanischen und elektrochemischen Bearbeitung unterzogen. Die Bearbeitung bezieht sich auf die Reinigung von Metall, dessen Schleifen und Entfetten. Als nächstes wird das Produkt zuerst zum Ätzen in eine alkalische Lösung gegeben und dann zur Klärung in Säure überführt. Die Vorbereitung wird durch Spülen der Oberfläche abgeschlossen. Darüber hinaus wird mehrmals gewaschen, um saure Substanzen vollständig aus dem Metall zu entfernen.

Chemische Behandlung

Die chemische Oxidation von Aluminium ist die Verarbeitung von Metall in einem Elektrolyten. Als Elektrolyte werden Lösungen verschiedener Säuren (Schwefelsäure, Chrom, Oxalsäure, Sulfosalicylsäure) verwendet. Manchmal wird den Lösungen Salz oder organische Säure zugesetzt.

Der häufigste Elektrolyt ist Schwefelsäure. Trotzdem wird dieser Elektrolyt nicht zur Verarbeitung von Produkten komplexer Form verwendet, auf denen sich kleine Löcher oder Lücken befinden. In solchen Fällen ist Chromsäure bevorzugt. Oxalsäure kann jedoch mehrfarbige Isolierbeschichtungen erheblich verbessern.

Die Qualität des Prozesses hängt von mehreren Komponenten ab, einschließlich Konzentration, Temperatur und Stromdichte. Hohe Temperaturen beschleunigen das Eloxieren. Darüber hinaus ist der Film weich und hochporös ausgebildet. Wenn eine harte Beschichtung benötigt wird, wird eine niedrigere Temperatur angewendet.

Die chemische Oxidation von Aluminium kann bei Temperaturen von null bis plus 50 Grad Celsius durchgeführt werden. Die Stromdichte kann zwischen 1 und 3 Ampere pro Quadratdezimeter variieren. Die Elektrolytkonzentration kann im Bereich von 10 bis 20% liegen.

Befestigung

Nach der Oxidation sieht das Metall wie eine poröse Oberfläche aus (auch im Kaltmodus). Damit die Oberfläche stark genug ist, müssen diese Poren geschlossen sein. Dies geschieht auf drei Arten:

• Eintauchen des Produkts in heißes frisches Wasser;
• Dampfbehandlung;
• die Platzierung von Metall in der sogenannten "kalten Lösung".

Beachten Sie! Wenn das Produkt lackiert wird, ist der Fixierungsprozess nicht erforderlich, da das Lackmaterial die vorhandenen Poren auf natürliche Weise ausfüllt.

Es gibt drei Arten von Aluminiumoxidationsgeräten:

• Haupt (Bäder);
• Dienst (Arbeitsplatzsicherheit);
• Hilfsmittel (Lieferung von Produkten an das Bad, Vorbereitung, Lagerung usw.).

Andere Methoden des Eloxierens

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen klassischen Verfahren kann auch Feststoff-, Mikroarc- und Farbanodisierung verwendet werden. Diese Metallverarbeitungsverfahren werden nachstehend kurz beschrieben.

Die Aufgabe des Festanodisierens besteht darin, einen besonders haltbaren Mikrofilm zu erhalten. Die Technik ist im Flugzeugbau, in der Automobilindustrie und im Bauwesen weit verbreitet. Ein Merkmal der Technologie ist, dass nicht einer, sondern mehrere Elektrolyte gleichzeitig beteiligt sind. Beispielsweise können Oxalsäure, Schwefelsäure, Zitronensäure, Weinsäure und Borsäure in einem einzigen Verfahren verwendet werden. Während der Anodisierung nimmt die Stromdichte allmählich zu und aufgrund struktureller Veränderungen in den Zellen erhält der Film eine erhöhte Festigkeit.

Die Mikroarc-Oxidation ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem die Oberfläche von Aluminium oxidiert wird und gleichzeitig elektrische Ladungen zwischen Anode und Elektrolyt auftreten. Die Technik ermöglicht es, besonders hochwertige Beschichtungen mit hoher Verschleißfestigkeit und Haftung zu erhalten.

Eine andere Art des Eloxierens ist die Farbe. Wie der Name schon sagt, besteht die Hauptaufgabe des Prozesses darin, die Farbe des Teils zu ändern.

Es gibt vier Möglichkeiten, Farbe zu eloxieren:

1. Adsorptionsfärbung. Dies erfolgt durch Eintauchen des Produkts in ein Elektrolytbad. Es ist auch möglich, das Teil in eine Lösung mit einem auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzten Farbstoff einzutauchen.
2. Elektrolytische Färbung (ein anderer Name ist Schwarzanodisieren). Zuerst wird ein farbloser Film erhalten, und dann wird das Metall in saure Salzlösung getaucht. Am Ausgang kann die Farbe des Produkts von Schwarz bis zu einem schwachen Bronzeton variieren. Besonders in der Bauindustrie sind Schwarztöne in Aluminium gefragt.
3. Interferenzfärbung. Die Technologie ähnelt der elektrolytischen Färbung, aber aufgrund der Bildung einer speziellen reflektierenden Schicht sind die Farbtöne viel vielfältiger.
4. Integrale Färbung. Die Technologie mischt Elektrolyt mit organischen Salzen.

Home Eloxieren

Die Selbstanodisierung erfolgt fast immer nach der Kaltmethode. Die meisten Unternehmen, die ähnliche Dienstleistungen anbieten, verwenden dieselbe Technologie. Die Kalttechnik wird aufgrund der Tatsache genannt, dass bei der Herstellung eines Films keine hohen Temperaturen erforderlich sind: Der Arbeitstemperaturbereich liegt zwischen -10 und +10 Grad Celsius.

Vorteile der Kaltanodisierung:

1. Die Oberflächenschicht ist ziemlich dick, da das Wachstum und die Auflösung des Oxidfilms von seiner Außen- und Innenseite unterschiedlich sind.
2. Der Film kommt sehr langlebig heraus.
3. Verarbeitetes Metall ist sehr korrosionsbeständig.

Der einzige Nachteil der Technik ist die Schwierigkeit, das Metall weiter mit Materialien zu streichen, die auf organischer Substanz basieren. Das Metall erhält jedoch unabhängig von seinen Eigenschaften auf jeden Fall eine natürliche Farbe. Die Farbe kann von oliv bis schwarz oder grau variieren.

Für die Arbeit benötigen Sie Folgendes:

• Badewannen (Aluminiumbehälter zum Eloxieren sowie ein Paar Glas oder Kunststoff - zur Herstellung von Lösungen);
• Aluminium-Verbindungsdrähte;
• 12 Volt Spannungsquelle;
• Rheostat;
• Amperemeter.

Lösungsvorbereitung

Wie oben erwähnt, ist der Hauptelektrolyt zum Anodisieren Schwefelsäure. Außerhalb der Produktionsstätte ist die Verwendung eines solchen Elektrolyten jedoch gefährlich. Daher wird zu Hause normalerweise Soda verwendet.

Lösungsvorbereitung:

1. Wir bereiten 2 Lösungen vor - Soda und Salzsäure. Die Komponenten werden in Behältern mit destilliertem warmem Wasser im Verhältnis 1 zu 9 gegossen.
2. Die Lösung gut mischen und ziehen lassen.
3. Lassen Sie die Lösung in einen anderen Behälter ab, damit kein Soda-Niederschlag dorthin gelangt. Das Ergebnis der Anodisierung hängt in hohem Maße von der Reinheit der Lösung ab.

Eloxieren

Zunächst müssen Sie das Teil vorbereiten. Die Aufgabe des Vorbereitungsprozesses besteht darin, die Oberfläche vor dem Eloxieren zu reinigen, zu schleifen und zu entfetten. Wenn das Produkt sichtbare Mängel nicht entfernt, kann der resultierende Film diese nicht verbergen, da seine Dicke 1/20 mm nicht überschreitet. Mischen Sie kurz vor dem Eloxieren beide Lösungen in einer Schüssel.

Der Eloxalbehälter muss groß genug sein, damit das Teil vollständig darin eingetaucht werden kann. Außerdem muss das Teil so befestigt werden, dass der Boden des Geschirrs nicht berührt wird. Zu diesem Zweck können Sie das Rack oder eine andere Option verwenden - nach eigenem Ermessen. Sie müssen auch das Problem der Befestigung des Teils sorgfältig prüfen, da nach dem Eloxieren an den Befestigungsstellen Spuren auftreten.

Die Stromversorgung erfolgt mindestens 30 Minuten lang. Die Notwendigkeit, die Eloxierung abzuschließen, wird durch eine Änderung der Farbe des Teils angezeigt. Wenn das Teil fertig ist, schalten Sie die Spannung aus und entfernen Sie das Metall aus dem Bad.

Spülen Sie das Werkstück nach dem Entfernen gründlich aus. Um ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erzielen, legen Sie das Metall 15 Minuten lang in eine Manganlösung. Dann spülen wir das Teil zuerst in warmem und dann in kaltem Wasser. Trocknen Sie anschließend das Metall. Wenn die Technologie nicht kaputt ist, erhält das Produkt einen hellgrauen Ton. Die qualitativ geleistete Arbeit wird durch eine gleichmäßige Oberflächenfarbe, das Fehlen von Streifen und Flecken angezeigt.

Die letzte Stufe des Eloxierens ist die Filmfixierung. Es ist notwendig, die in der Filmbeschichtung vorhandenen mikroskopischen Poren zu schließen. Dazu das Metall in einen Behälter mit destilliertem Wasser geben und eine halbe Stunde kochen lassen.

Auf Wunsch kann auch eine Metalloberfläche lackiert oder lackiert werden. Die Farbschicht wird durch Eintauchen aufgetragen.

Das Eloxieren von Aluminium kann also auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Zu Hause ist jedoch nur die Kaltmetallverarbeitung mit Soda- und Salzlösungen möglich. Es ist auch erwähnenswert, dass es vorbehaltlich der technologischen Anforderungen unabhängig von der Art der Lösung keinen signifikanten Unterschied in der Qualität der erhaltenen Oberflächen gibt.