Eloxieren: Was ist das Eloxal-Verfahren?

Das Eloxal-Verfahren steht für die elektrolytische Oxidation von Aluminium und ist ein Prozess zur Oberflächenbehandlung von Aluminium. Beim Eloxieren wird mithilfe der anodischen Oxidation eine oxidische Schutzschicht auf dem Metall erzeugt. Anders als beim Galvanisieren wird hier keine Schutzschicht aufgetragen, sondern durch die Umwandlung der Metalloberfläche eine Oxidschicht gebildet. Diese Schicht ist mit dem Aluminium fest verbunden, da sie aus dem Metall selbst entsteht.

Die vom Aluminium selbst gebildete Oxidschicht ist mit wenigen nm sehr dünn. Durch das Eloxieren entsteht eine Schicht mit einer Dicke von 5-25 µm, die einen besseren Korrosionsschutz gewährleistet.

Das Eloxieren wird auch als Passivierung bezeichnet, da die Korrosion des Metalls verlangsamt oder komplett verhindert wird.

Der Eloxalprozess im Überblick

Vor dem eigentlichen Eloxieren müssen die Aluminiumteile im Natronlaugenbad entfettet und gebeizt werden. Danach können die Werkstücke silbern oder farbig eloxiert werden. Dabei wird die vorbehandelte Schicht mit Farbstoffen gefärbt und dann mithilfe von heißem Wasser verdichtet.

Im Normalfall wird das Aluminium mittels Gleichstrom in Schwefelsäure oder Oxalsäure-Elektrolyten eloxiert. Dieses Verfahren wird auch als Anodisierung bezeichnet, da das Metall hier als Anode geschaltet wird. Die Gegenelektrode besteht üblicherweise aus einem Material, auf das Elektrolyte keine Wirkung haben.

Nun müssen die Poren verdichtet werden, um die Einlagerung von korrosiven Stoffen zu verhindern. Dies wird realisiert, indem das eloxierte Werkstück in demineralisiertem Wasser gekocht wird. Bei diesem Vorgang reagiert Aluminiumoxid mit Wasser, wodurch Aluminiumoxid-Hydrat entsteht. Da das Wasser von den Poren aufgenommen wird, verengen und schließen sich diese.

Die Schichtbildungsvorgänge

Die Schichtbildung beim Eloxieren wird von vielen Faktoren beeinflusst. Zu diesen Faktoren gehören unter anderem die Wahl, Konzentration und Temperatur des Elektrolyten, die Stromart, Stromdichte, sowie die Spannung und die Dauer der Behandlung. Auch Temperaturveränderungen haben einen direkten Einfluss auf die spätere Eloxalschicht. Die Elektrolyte enthalten in manchen Fällen Zusätze, welche die Eigenschaften der Oxidschicht beeinflussen können. So können durch Zusätze zum Beispiel die Beständigkeit und die Optik der Schicht verbessert werden. Aufgrund des Aluminiumoxids ist die Eloxalschicht, im Gegensatz zum Aluminium selbst, nicht elektrisch leitfähig.

Härte der Eloxalschicht

Beim Eloxieren können Härten zwischen 200 und 400 HV realisiert werden, jedoch sind unter Anwendung des Harteloxalverfahrens auch Härten bis zu 600 HV möglich. Hier wird die Schicht dicker und weist eine höhere Sprödigkeit auf. Dadurch können Risse entstehen, weshalb es notwendig ist, das Werkstück vor dem Eloxieren zu vollenden, um Schäden vermeiden zu können.

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