Vollständige Anleitung zum Eloxieren von Aluminiumteilen

Eloxieren ist ein elektrolytischer Prozess, der die Dicke einer Oxidschicht auf der Oberfläche von Metallen erhöht. Das Eloxieren kann bei Aluminium angewendet werden, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit mit höherer Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.

Inhaltsverzeichnis

■ Was ist eloxiertes Aluminium?

■ Wie funktioniert das Eloxieren von Aluminium?

■ Drei Arten des Eloxierens von Aluminium und ihre Unterschiede

   △ Typ I – Chromsäureanodisierung

   △ Typ II – Schwefelsäure-Anodisierung

   △ Typ III – Harteloxiert

■ Welche Farboptionen gibt es für eloxiertes Aluminium?

■ Warum gibt es Farbunterschiede bei der gleichen Farbe in der gleichen Charge?

   △ 1、Rohstoffqualität

   △ 2. Der Farbunterschied des eloxierten Films selbst.

   △ 3. Die Reflektivität des Substrats ist aufgrund der Vorbehandlung unterschiedlich.

   △ 4. Farbunterschiede bei elektrolytischen Färbeprozessen.

   △ 5. Unterschiede im Oberflächenglanz aufgrund der Nachbearbeitung.

■ Vorteile von eloxiertem Aluminium

   △ Verbesserung der Materialeigenschaften

   △ Verbesserte Isoliereigenschaft

   △ Bessere Oberflächenwirkung

■ Anwendungen für das Eloxieren von Aluminium

■ Fazit

Was ist eloxiertes Aluminium?

Anodisiertes Aluminium ist Aluminium, bei dem die Anodisierungsschicht durch einen elektrochemischen Prozess vom Aluminium selbst gebildet wird . Es wird keine Schicht extern aufgetragen oder lackiert, sondern sie entsteht direkt im Aluminium.

Da die Eloxalschicht nicht äußerlich aufgetragen wird, besteht keine Gefahr des Ablösens, Absplitterns oder Absplitterns der Schicht vom Aluminium. Dadurch ist Aluminium im Vergleich zu anderen Materialien haltbarer.
Darüber hinaus erhöht es seine Härte um das Dreifache im Vergleich zu nicht eloxiertem Aluminium. Es macht es leichter. Das Gewicht des eloxierten Aluminiums ist 60 % geringer als das anderer Metalle wie Kupfer usw.

Wie funktioniert das Eloxieren von Aluminium?

Es funktioniert, indem durch einen elektrochemischen Prozess eine eloxierte Schicht auf Aluminium erzeugt wird.
Aus diesem Grund wird die Oberfläche des Aluminiumteils gespült und richtig gereinigt in der ersten Stufe.
1. Anschließend wird das gereinigte Aluminiumteil in ein Elektrolytbad gegeben. Die Elektrolytlösung kann entweder Chromsäure oder Schwefelsäure sein. Sie erzeugt eine elektrisch leitfähige Beschichtung mit vielen negativen und positiven Ionen.

Sobald der Prozess beginnt und ein elektrischer Strom angelegt wird, werden negative und positive elektrische Ladungen übertragen. Die Platten im Elektrolyten können negative Ladung aufnehmen. Andererseits kann eine positive elektrische Ladung durch einen Teil des Aluminiums fließen.
Wie wir wissen, ziehen sich entgegengesetzte Ladungen gegenseitig an. So ziehen die positiven Ionen die negativ geladenen Platten an, und die negativen Ionen interagieren aufgrund des elektrischen Stroms mit dem positiven Aluminiumteil.

Anschließend können sich die Poren auf der Aluminiumoberfläche aufgrund elektrochemischer Reaktionen öffnen. Das Öffnen der Poren ermöglicht das Entweichen positiver Ionen. Nach der Freisetzung positiver Ionen dringen die Poren in einem gleichmäßigen geometrischen Muster in das Substrat des Aluminiumteils ein. Durch die Verbindung der negativen Ionen des Aluminiums mit der Oberfläche kann eine Sperrschicht entstehen. Diese Sperrschicht macht das Aluminiumteil haltbarer und korrosionsbeständiger.

Drei Arten des Aluminium-Eloxierens und ihre Unterschiede

Im Folgenden sind die wichtigsten Arten des Anodisierungsprozesses für Aluminium aufgeführt.

• Chromsäureanodisierung (Typ I)
• Schwefelsäure-Anodisierung (Typ II)
• Harteloxierung (Typ III)

Chromsäureanodisierung (Typ I):

Dies ist die häufigste Art des Aluminium-Eloxierungsverfahrens. Beim Chromsäure-Eloxieren wird Chromsäure verwendet, um eine zugfeste und dünne Eloxalschicht auf der Oberfläche der Aluminiumteile zu erzeugen.
Die Chromsäure dient als Elektrolyt, während die Anode aus Aluminium besteht. Die Partikel werden von der Anode abgestoßen, wenn ein elektrischer Strom durch den Elektrolyten fließt. Dadurch bilden sich mikroskopisch kleine Rillen auf der Aluminiumoberfläche. Die Oxidation dieser mikroskopischen Rillen bildet eine Oxidschicht. Sie schützt das Aluminium vor Korrosion und macht es korrosionsbeständiger.

Die Farbe der Chromanodisierung ist grau. Eingefärbt nimmt sie aufgrund ihrer Dünnschicht weniger Farbe an. Schwarz eingefärbt kann sie als schützende, nicht reflektierende Beschichtung für verschiedene optische Teile dienen. Allerdings erfordert das Einfärben mit schwarzer Farbe hohe Temperaturen.

Eigenschaften der Chromsäureanodisierung:

• Es ist nicht leitend
• Es verändert seine Abmessungen nicht und ist daher für Teile mit engen Toleranzen geeignet.
• Es ist eine hervorragende Option für Baugruppen und Schweißteile.
• Es gilt als das beste Mittel zum Verkleben.
• Es kann schwarz gefärbt werden.

Anwendungen von Chromsäureanodisierung:

Es wird für folgende Teile verwendet:

• Schweißteile
• Luft- und Raumfahrtteile
• Präzisionsgefertigte Teile

Schwefelsäureanodisierung (Typ II):

Die Schwefelsäureanodisierung verwendet Schwefelsäure anstelle von Chromsäure. Dadurch werden mehr positive Aluminiumpartikel freigesetzt, und durch tiefere mikroskopische Rillen bildet sich eine dickere Oxidschicht. Das Ergebnis ist eine dicke Anodisierungsschicht auf der Oberfläche des Aluminiumteils, die sich optimal für die Farbgebung eignet. Die Schichtdicke beträgt 67 % Substratdurchdringung und 33 % Zunahme der ursprünglichen Bauteilabmessungen. Bei mechanischer oder chemischer Vorbehandlung der Bauteile vor der Anodisierung lässt sich eine matte Oberfläche erzielen.

Eigenschaften der Schwefelsäureanodisierung:

• Aufgrund der einfachen Abfallbehandlung ist es kostengünstig.
• Aufgrund der transparenteren Oberfläche kann es mit vielen Farben gefärbt werden.
• Damit ist die Endbearbeitung verschiedener Legierungen möglich.

Anwendungen von Schwefelsäureanodisierung:

Es kann in den folgenden Komponenten verwendet werden.

• Mechanische Hardware
• Militärische Waffen
• Optische Teile
• Elektronik- und Computergehäuse
• Hydraulische Ventilkörper

Harteloxiert (Typ III):

Wie die Anodisierung Typ II wird auch diese mit einem Elektrolyten auf Schwefelsäurebasis und Hochspannung durchgeführt. Sie ist jedoch dichter und dicker als die Schwefelsäureanodisierung. Die Hartanodisierung wird hauptsächlich für Anwendungen eingesetzt, die extremen Verschleiß erfordern. Darüber hinaus macht die dickere Schicht sie beständig gegen korrosive Umgebungen und erhöht somit ihre Lebensdauer. Sie gilt als optimal für Bedingungen, bei denen eine erhöhte elektrische Isolation notwendig ist.

Eigenschaften von Hardcoat Anodize:

Die Hauptmerkmale von Hardcoat Anodize sind:

• Es ist nicht leitend.
• Aufgrund der verbesserten Oberfläche eines Teils kann es für Gleitanwendungen verwendet werden.
• Es verfügt über eine viel härtere Oberfläche.
• Es kann in Schwarz gefärbt werden. Die anderen Farben bieten ein weniger dekoratives Erscheinungsbild.
• Es verfügt über eine verbesserte Verschleißfestigkeit.
• Es kann geläppt oder geschliffen werden.

Anwendungen von Hardcoat Anodize:

Hardcoat wird für folgende Bauteile verwendet.

• Explosionsschutzschilde
• Drehgelenke
• Cams
• Schiebeteile
• Röhren
• Isolierplatten
• Getriebe
• Scharniermechanismen
• Pistons

Unterschied zwischen Chromsäureanodisierung (Typ I), Schwefelsäureanodisierung (Typ II) und Hartanodisierung (Typ III)

Einige wesentliche Unterschiede sind die folgenden:

1. Bei der Chromsäureanodisierung können Elektrolyte auf Chromsäurebasis verwendet werden, während bei Elektrolyten auf Schwefelsäurebasis die beiden anderen Typen zum Einsatz kommen.
2. Chromsäure (Typ I) verringert die Substratdicke um 02–4 mm. Schwefelsäure vom Typ II hingegen verringert sie viel schneller.
3. Chromsäure (Typ I) hinterlässt keine ätzenden Rückstände, Typ II hingegen schon.
4. Chromsäure ist im Vergleich zu Typ II und Typ III viel dünner.
5. Typ II ist dicker als Typ I, während Typ III die dickste Schicht ist. Typ I lässt sich nicht färben, während Typ II in vielen Farben gefärbt werden kann.
6. Aufgrund der dünnen Schicht bietet Typ I keine große Korrosionsbeständigkeit. Die dicke Schicht von Typ II macht ihn korrosionsbeständiger als Typ I.
7. Während Hartbeschichtungen vom Typ III die dickste Schicht aufweisen und eine wesentlich höhere Korrosionsbeständigkeit bieten als Typ II.
8. Typ II ist haltbarer als Typ I, während die dickste Schicht von Typ III ihn haltbarer macht als Typ I und Typ II.

Welche Farboptionen gibt es für eloxiertes Aluminium?

Es gibt viele verschiedene Farben für eloxiertes Aluminium, von unten sind sie zu sehen.

Warum gibt es Farbunterschiede bei der gleichen Farbe in der gleichen Charge?

Einige Gründe für Farbunterschiede bei der gleichen Farbe in der gleichen Charge sind:

1: Rohstoffqualität:

Die Qualität des Rohmaterials ist maßgeblich für Farbunterschiede innerhalb derselben Charge verantwortlich. Aluminium gibt es in verschiedenen Varianten. Neben Aluminium kann es viele weitere Materialien wie Kupfer, Silizium usw. enthalten. Diese Materialien verändern die Qualität von Aluminium und führen zu unterschiedlichen Farben. Somit verändert der Unterschied in der Rohmaterialqualität die Farben.

2: Der Farbunterschied der Eloxalfolie selbst:

Auch die Farbe der Eloxalschicht kann Farbabweichungen innerhalb einer Charge verursachen. Verschiedene Eloxalschichten erzeugen unterschiedliche Farben, was wiederum zu Farbabweichungen führt.

3: Die Reflektivität des Substrats ist aufgrund der Vorbehandlung unterschiedlich.

Vor dem Eloxieren kann das Substrat verschiedenen Vorbehandlungen unterzogen werden. Diese Vorbehandlungen führen zu unterschiedlichen Reflexionsvermögen der Substrate. Dadurch können Farbabweichungen innerhalb derselben Charge auftreten, selbst wenn für den Prozess dieselbe Farbe verwendet wird.

4: Farbunterschiede bei elektrolytischen Färbeverfahren.

Beim Eloxieren erfolgt die Färbung durch elektrochemische Einwirkung des Elektrolyten. Der elektrolytische Färbungsprozess kann Farbunterschiede verursachen, die zu Farbabweichungen bei gleicher Farbe innerhalb einer Charge führen.

5: Unterschiede im Oberflächenglanz durch die Nachbearbeitung.

Nach dem Eloxieren kann die Nachbearbeitung nach Abschluss der Hauptprozesse abgeschlossen werden. Sie dient der Verbesserung der Lichtreflexion einer Oberfläche. Anders ausgedrückt: Sie erhöht den Oberflächenglanz. Die Nachbearbeitung führt zu Unterschieden im Oberflächenglanz und damit zu Farbabweichungen innerhalb derselben Charge, selbst bei Verwendung derselben Farbe.

Vorteile von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium bietet zahlreiche Vorteile. Einige der häufigsten Vorteile sind:

Verbesserung der Materialeigenschaften:

Eloxiertes Aluminium verbessert die Materialeigenschaften von Metallen erheblich. Es erhöht die Härte des Materials und damit automatisch die Festigkeit des Metalls. Darüber hinaus macht es es dauerhaft formbar und dehnbar und erhöht seine Zähigkeit.
Es verbessert die Korrosionsbeständigkeit des Metalls. Die Aluminiumoxidschicht bietet ein Korrosionsschutzsystem und verhindert so Korrosion auch unter extremen Bedingungen. Die Eloxalbeschichtung von eloxiertem Aluminium macht es zudem beständiger gegen UV-Strahlung und schützt so vor Beschädigungen.

Bessere Oberflächenwirkung:

Das Eloxieren verleiht dem Aluminium hervorragende Oberflächeneigenschaften. Es sorgt für ein besseres dekoratives Finish und ein natürlich metallisches Eloxal-Finish. Es reduziert außerdem die Oberflächenrauheit deutlich und erhöht den Oberflächenglanz. Das Beste am Eloxieren ist, dass es die Oberfläche nicht wie bei anderen Verfahren verblassen lässt.
Die Eloxalschicht blättert nicht ab und kreidet nicht, wodurch das Risiko von Oberflächenverblassungen verringert wird. Auch das Risiko von Filiformkorrosion der Metalloberfläche kann durch das Eloxieren verringert werden. Das Eloxieren verändert das ursprüngliche Design des Metalls nicht. Somit bleibt das ursprüngliche Design erhalten. Es verringert auch das Risiko eines Haftungsverlusts der Eloxalschicht auf Aluminium.

Verbesserte Isoliereigenschaft:

Der Eloxierungsprozess verbessert die Isolationseigenschaften von Aluminium. Die Aluminiumoxidbeschichtung wirkt als guter Isolator und verbessert so die Isolierung. Die Beschichtungen wirken als hervorragende elektrische Isolatoren und blockieren den Durchgang von elektrischem Strom. Darüber hinaus bieten sie auch eine Wärmedämmung, um Wärmeübertragung zu verhindern.
Somit können weder Strom noch Wärme durch die Beschichtung dringen. Dadurch wird das Aluminium auch vor Schäden durch Strom und Wärme geschützt, da Wärme und Strom die Eloxalschicht nicht beeinträchtigen können.

Anwendungen zum Eloxieren von Aluminium

Im Folgenden sind die Hauptanwendungen von eloxiertem Aluminium aufgeführt.

Eloxiertes Aluminium kann für dekorative Kunstwerke und Strukturteile in der Bau- und Architekturbranche verwendet werden. Darüber hinaus wird es in Wohngebäuden und gewerblichen Produkten eingesetzt. Auch in Konsumgütern kommen eloxierte Produkte zum Einsatz. Eloxiertes Aluminium findet Verwendung in Schmuck, Sportartikeln, Küchenutensilien und Haushaltsgeräten.

Die hervorragenden Isolationseigenschaften von eloxiertem Aluminium machen es auch für den Einsatz im Weltraum hervorragend geeignet. Eloxiertes Aluminium wird in den Fachwerken der internationalen Raumstation der NASA verwendet. Die Aluminiumfachwerke mit Eloxalschicht verteilen die Wärme effizient. Die isolierende Wirkung verhindert, dass die Oberfläche heiß wird. Somit bietet es hervorragenden Schutz vor der Sonnenhitze in der Raumstation.

Eloxiertes Aluminium wird aufgrund seiner hervorragenden Haltbarkeit auch für Handläufe verwendet. Handläufe sind Komponenten, die außerhalb der Raumstation eingesetzt werden. Sie dienen als Rettungsleinen und Anker für Astronauten der ISS und bestehen aus eloxiertem Aluminium.

Darüber hinaus wird eloxiertes Aluminium für verschiedene Geräte wie Mikrowellen, Kaffeemaschinen, Fernseher, Kühlschränke, Herde, Trockner, Leuchten, Staubschutzhüllen, Sturmtüren, Briefkästen, Terrassenüberdachungen, Fensterrahmen und Badezimmerzubehör verwendet. Es wird auch in verschiedenen Komponenten der Lebensmittelindustrie verwendet, beispielsweise für Grills, Kühlboxen, Pfannen und Vitrinen. Ebenso wird es in Komponenten verschiedener Luft- und Raumfahrzeuge verwendet.

Fazit

Beim Eloxieren von Aluminium wird die Oxidschichtdicke des Metalls durch einen elektrochemischen Prozess erhöht. Verschiedene Eloxalverfahren verwenden unterschiedliche Elektrolyte wie Chromsäure, Schwefelsäure usw., wodurch Aluminium unterschiedliche Oxidschichten und andere bessere Eigenschaften erhält.
Die Eloxalschicht macht Aluminium korrosionsbeständig und erhöht dessen Dicke, Haltbarkeit und Isolierung. Anders ausgedrückt: Sie verbessert seine Material-, Oberflächen- und Isolationseigenschaften. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wird eloxiertes Aluminium in Industriekomponenten eingesetzt und findet Anwendung in Raumfahrtkomponenten wie Fachwerken und Handläufen.

Worthy Hardware ist ein Unternehmen für CNC-Fertigung und Blechbearbeitung mit einem breiten Leistungsspektrum, darunter CNC-Bearbeitung, CNC-Fräsen, CNC-Drehen, Laserschneiden und Stanzen. Kontaktieren Sie uns telefonisch unter +86-76989919645 oder per E-Mail unter [email protected], um mehr über unsere Rabatte für Ihre Projekte zu erfahren.