– Teil 6 – Eine effektive Methode zur funktionalen Oberflächenbehandlung / Fortsetzung aus Galvanotechnik 3/2024

Aluminium ist ein vielseitiges Metall mit hoher Festigkeit, Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dennoch kann das Metall unter bestimmten Bedingungen korrodieren, was zu einer Beeinträchtigung seiner mechanischen Eigenschaften und Ästhetik führen kann. Eine bewährte Methode, um die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium zu verbessern und gleichzeitig eine, in mehreren Hinsichten funktionale Oberfläche zu erzeugen, ist das chemische Passivieren oder Chromatieren. Im letzten Teil der Aluminiumserie werden die Grundlagen des chemischen Passivierens von Aluminium auf Chrom(III)- Basis sowie seine Anwendungen und Vorteile aufgezeigt.

Neben dem Eloxalverfahren sind die Prozesse Nasslackieren und Pulverbeschichtung zwei weitere wichtige Säulen in der Oberflächentechnik. Die Schichtaufbauten und Einflussquellen liegen in einer anderen Form auf der Oberfläche vor, verglichen mit dem Eloxalverfahren. Jede Oberflächenbeschichtung ist abgestimmt auf die Anforderungen eines Bauteils. Ob für dekorative Anwendungen oder spezielle technische Anforderungen können über eine Vielzahl von Oberflächenbeschichtungsverfahren effektiv die bestmöglichen Eigenschaften eines Schichtsystems genutzt werden.

 – Teil 4 – Der Prozess im Detail, technische Aspekte, Anwendungen / Fortsetzung aus Galvanotechnik 1/2024

Der Eloxalprozess (Elektrische Oxidation von Aluminium) auch Anodisationsprozess genannt, hat im Laufe seiner Geschichte eine bemerkenswerte Entwicklung durchlaufen: Von seinen Anfängen als dekoratives Verfahren hin zu einem unverzichtbaren Prozess in verschiedenen Industriezweigen. Fortlaufende Forschung und Entwicklung haben dazu beigetragen, den Prozess zu verfeinern und ihn zu einem Schlüsselverfahren für die Verbesserung der Eigenschaften von Aluminiumoberflächen zu machen.

– Teil 3 – Aluminiumlegierungen: Strangpressen und Gießen

Das vielseitige Leichtmetall Aluminium kann in verschiedenen Herstellungsprozessen zu Bauteilen verarbeitet werden. Dazu gehören die Verarbeitung im Strangpressverfahren oder die Herstellung von Gussplatten sowie formfertigen Gussteilen. Meist kommen dabei Aluminiumlegierungen zum Einsatz.

– Teil 2 – Aluminiumlegierungen: Herstellung, Verarbeitung und Einsatzgebiete / Fortsetzung aus Galvanotechnik 11/2023

Aluminium ist ein vielseitiges Leichtmetall, dessen Anwendungspalette vom Maschinenbau, über die Luft- und Raumfahrt bis hin zur Verpackungsindustrie reicht. Mit der Art der Anwendung und der Herstellung von Bauteilen sind auch die verschiedenen Herstellungsprozesse der Aluminiumhalbzeuge eng verknüpft. Diese werden als Platten, Bleche und Folien oder als Profile angeboten. Das Aluminiumhalbzeug kann gezielt auf den Anwendungsbereich abgestimmt und somit die kostengünstigste Halbzeugvariante für die weitere Verarbeitung gewählt werden. Aluminium wird in den meisten Fällen als legiertes Leichtmetall verwendet.

– Teil 1 – Vom Bauxitabbau bis zum Rohmetall

Aluminium ist seit den Anfängen der Industrialisierung bekannt. Das Leichtmetall, welches in Erz gebunden am dritthäufigsten in der Erdkruste vorhanden ist, kommt inzwischen in immer mehr Produktbereichen vor. Seit dem Millennium ist der Anteil des im Vergleich zu Eisen rund dreimal leichteren Aluminiums im Rahmen des Downsizings z. B. auch in der Automobilindustrie stark gewachsen. In einer mehrteiligen Serie stellt Kristin Pippig-Schmid das Metall von der Herstellung über die Beschichtung bis zur Zukunftsprognose in allen Einzelheiten vor.

Die Musterplatten der EN AW 2024 und der Alumold^® 350/Tempral Gussplatte EN AW 2219 wurden in einem Schwefelsäure-Elektrolyten mit Gleichstrom bei Raumtemperatur anodisiert. Die Abscheideraten lagen bei 4–6µm pro Minute, bei Stromdichten von 7–10A/dm². Eine optimierte und speziell darauf ausgerichtete Anlagentechnik, ermöglicht einen gleichmäßigen Transport der Wärme vom Bauteil weg ohne eine zusätzliche Kühlung im Prozessbad. Nur dadurch können „Verbrennungen“ am Bauteil aufgrund verstärkter Rücklösung verhindert werden. Die Musterplatten weisen keinerlei negative Kanteneffekte oder „Verbrennungen“ auf. Es konnte eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung mit Schichtdicken von 40–45 µm erreicht werden.

Die Anodisierung von Aluminiumlegierungen mit einem hohen Kupfer- oder Siliziumgehalt ist mit herkömmlichen Eloxalverfahren oft sehr schwierig. Insbesondere die Aluminium Materialgruppe der 2000er Legierungen weist einen hohen Kupfergehalt auf. Speziell diese Legierungen weisen die Tendenz auf, dass das Material während des Eloxalprozesses „verbrennt“. Das sogenannte „Verbrennen“ beschreibt einen sehr starken Rücklösungseffekt am Bauteil. Unterstützt wird dieser Effekt durch eine partielle Überhitzung und Spannungsspitzen an Bauteilkanten. Das Bauteil wird partiell angegriffen und aufgelöst. Im schlimmsten Fall kann das zu einer kompletten Zerstörung eines Bauteils führen.