Harteloxieren: Alles, was Sie wissen müssen

Oberflächenbehandlungen sind für gefertigte Bauteile von großer Bedeutung. Sie verbessern nicht nur die Glätte der Bauteile, sondern verleihen ihnen auch erweiterte Eigenschaften.

Eloxieren wird für Aluminium eingesetzt, und die Wahl des Harteloxierens kann die Eigenschaften von Aluminium auf nahtlose Weise verbessern. Wenn Sie mehr über harteloxierte Bauteile erfahren möchten, lesen Sie die folgende Anleitung.

Was ist Harteloxieren (Typ III)?

Eloxieren ist ein elektrochemisch durchgeführtes Verfahren, bei dem anodische Oxidschichten auf den Bauteilen erzeugt werden. Meistens wird Aluminium durch Harteloxieren eloxiert. Dies erhöht die Haltbarkeit der Bauteile und macht sie für den Einsatz in verschiedenen Branchen und Anwendungen geeignet.

Beim Harteloxieren entsteht eine dichte Beschichtung aus Aluminiumoxid durch Elektrolyse. Durch das Harteloxieren wird das Aluminiumbauteil mit anodischem Oxid überzogen, wodurch eine feste Bindung entsteht.

Harteloxieren verleiht dem Bauteil elektrische Isolierung, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenhärte.

Beim Harteloxieren verwendete Materialien

Das Harteloxieren wird mit verschiedenen Materialien durchgeführt, die beiden grundlegenden sind jedoch folgende:

Elektrolytbehälter: Es ist ein Behälter, in dem das Eloxieren stattfindet; dieser Behälter ist säurebeständig und enthält eine saure Elektrolytlösung.

Kathode: Die Kathode besteht aus Blei- oder Graphitplatten.

Verfahren des Harteloxierens von Aluminium

Das Harteloxieren von Aluminium umfasst verschiedene Schritte, die im Folgenden erläutert werden.

Vorbehandlung

Die Aluminiumbauteile, auf die das Eloxieren aufgebracht werden soll, werden zunächst behandelt, damit Verunreinigungen auf der Oberfläche entfernt werden. Dies verbessert die Qualität des gesamten Eloxierprozesses. Es hilft sogar, den säuregeätzten Teil des Aluminiums zu reinigen und eine gleichmäßige Oberfläche zu schaffen.

Harteloxieren des Metalls

Das Aluminiumbauteil wird in eine im Elektrolytbehälter befindliche Lösung getaucht. Der Behälter enthält in den meisten Fällen Schwefelsäure, und das Bauteil wird mit der positiven Elektrode verbunden, die wie eine Anode wirkt. Auch die unreaktive Substanz im Elektrolytbehälter wird platziert und wirkt wie eine Kathode.

Der Stromfluss durch die Lösung im Behälter bewirkt den Eloxierprozess. Die Luftblasen bewegen sich in der Lösung und kühlen die Schwefelsäure ab, wodurch Sauerstoff entsteht, der die Bildung von Hartbeschichtungsschaum auf dem Bauteil ermöglicht. Auf der Aluminiumoberfläche entsteht eine Oxidschicht.

Das Harteloxieren erfordert eine hohe Spannung von etwa 120 V für die Oxidschichtdicke, da der Widerstand gegenüber dem Strom zunimmt. Dies beeinflusst den Abscheidungsprozess und erfordert daher eine Spannungserhöhung. Zur Steuerung der Schichtdicke können Faktoren wie Säuregehalt, Dauer des Prozesses und Temperatur des Stroms kontrolliert werden.

Nachbehandlung

Nachdem die erforderliche Schichtdicke erreicht ist, wird das Bauteil aus der Elektrolytlösung entnommen. Anschließend wird es gespült und versiegelt, um es korrosionsbeständig zu machen. Einige Nachbehandlungsverfahren wie Färben und das Aufbringen eines Schmierfilms werden ebenfalls durchgeführt.

Vorteile des Harteloxierens von Aluminium

Das Harteloxieren von Aluminium bietet verschiedene Vorteile, einige davon sind folgende:

• Harteloxieren erzeugt eine harte Oberfläche auf dem Aluminiumbauteil, die es kratz- und verschleißfest macht.
• Die Korrosionsbeständigkeit verbessert sich, da Aluminium eine Oxidschicht aufweist. Das Aluminiumbauteil verfügt über eine Schutzschicht, die das Aluminium vor Chemikalien, Oxidation, Feuchtigkeit usw. schützt.
• Die Haltbarkeit und Lebensdauer des Aluminiumbauteils erhöhen sich, wenn das Harteloxieren auf das Aluminiumbauteil aufgebracht wird. Die Schichtdicke kann das Bauteil widerstandsfähig gegen raue Bedingungen machen.
• Die Eloxierschicht macht die Bauteile verschleißfest, da die Oberflächenhärte der Metalle erhöht wird. Diese Beschichtungen machen das Bauteil widerstandsfähig gegen Verschleiß und Abrieb.
• Eloxiertes Aluminium bietet eine nahtlose elektrische Isolierung, die es elektrisch leitfähig macht.

Harteloxieren vs. normales Eloxieren von Aluminium

Harteloxieren und normales Eloxieren unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht. Einige dieser Unterschiede sind folgende:

Schichtdicke

Beim Harteloxieren entsteht eine dickere Schicht als beim normalen Eloxieren. Die Dicke der Oberfläche macht das Aluminium dadurch widerstandsfähiger.

Versiegelung

Harteloxiertes Aluminium wird aufgrund der dickeren Oberfläche nicht versiegelt. Dadurch wird das Aluminiumbauteil widerstandsfähig.

Beim normalen Eloxieren hingegen muss das Aluminium einen Versiegelungsprozess durchlaufen, der das Bauteil vor Korrosion schützt. Es ist weniger widerstandsfähig und kann daher im Vergleich zu harteloxiertem Aluminium schneller verschleißen.

Korrosionsbeständigkeit

Beim Harteloxieren ist die Oxidschicht hart und dick; sie bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und bildet eine Schutzbarriere. Das Bauteil hält chemischen und Umwelteinflüssen stand. Das normale Eloxieren bietet ebenfalls Korrosionsbeständigkeit, jedoch nicht so gut wie das Harteloxieren.

Härte und Verschleißfestigkeit

Das Harteloxieren erzeugt, wie der Name schon sagt, eine harte Beschichtungsschicht und macht das Bauteil dadurch verschleißfester. Beim normalen Eloxierenhingegen ist die Beschichtung nicht sehr hart, weshalb dem Bauteil im Vergleich zum Harteloxieren die Verschleißfestigkeit fehlt.

Erscheinungsbild

Das Erscheinungsbild des Harteloxierens variiert je nach Beschaffenheit des Aluminiums. Bei einigen entsteht eine schwarze und dunkelgraue Farbe, bei anderen eher eine Mischung aus Bronze und Grau.

Kostenaspekte

Das Harteloxieren ist im Vergleich zum normalen Eloxieren teuer, da der Prozess länger dauert und mehr Strom verbraucht, um eine dicke Schicht zu erzeugen.

Standard-Spezifikationen für Harteloxieren

Die für das Harteloxieren geltenden Normen sind folgende:

• AMS 2482 (PTFE Sealed)
• AMS 2469
• MIL-A-8625 Type III
• ASTM B580 Type A
• ISO 10074
• MIL-A-63576 (PTFE Sealed)

Anwendungen des Harteloxierens

Das Harteloxieren wird in verschiedenen Anwendungen und Branchen eingesetzt. Einige davon sind folgende:

Automobilindustrie

In der Automobilindustrie verbessert das Harteloxieren die Leistung der Bauteile. Es wird für Motorblöcke, Aufhängungsteile und Kolben eingesetzt. Die Bauteile verfügen über eine Schutzschicht gegen Chemikalien, Verschleiß und Hitze, was ihre Haltbarkeit erhöht.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt Harteloxieren ein, um die Verschleißfestigkeit und Härte von Aluminiumteilen zu erhöhen. Bauteile wie Motorenteile und Fahrwerke von Flugzeugen erfordern Harteloxieren.

Verteidigungsindustrie

In der Verteidigungsindustrie wird Harteloxieren eingesetzt, um die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit verschiedener Anwendungsteile zu verbessern. Bauteile wie Pistolenrahmen, Gewehreceiver und andere Teile von Schusswaffen werden mit einer harteloxierten Beschichtung hergestellt.

Elektronikindustrie

Elektronische Geräte erfordern Schutz vor Umwelteinflüssen. Die Beschichtung trägt dazu bei, dass das Bauteil über einen längeren Zeitraum funktioniert. Sie erzeugt eine harte Oberfläche auf Steckverbindern, Kühlkörpern und elektrischen Gehäusen.

Faktoren, die die Qualität des Harteloxierens beeinflussen

Die Qualität des Harteloxierens kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden. Diese sind folgende:

• Die Zusammensetzung der Legierung neigt dazu, die Qualität des Harteloxierens zu beeinflussen, da jede Legierung unterschiedlich darauf reagiert.
• Auch die Oberflächenvorbereitung vor dem Harteloxieren ist entscheidend. Wenn die Vorreinigung nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird, besteht die Gefahr, dass die Qualität des Harteloxierens beeinträchtigt wird.
• In den meisten Fällen werden die eloxierten Bauteile nach dem Eloxierprozess versiegelt. Werden die Bauteile nicht ordnungsgemäß versiegelt, kann dies die Qualität des Eloxierens beeinträchtigen.
• Die Fähigkeiten der Bediener spielen eine entscheidende Rolle für die Eloxierqualität. Ein hochqualifizierter Bediener wird den Prozess stets sachgerecht durchführen.

Fazit

Das Verständnis des Harteloxierprozesses ist sehr wichtig, damit Sie stets optimale Ergebnisse erzielen. Wenn Sie Bauteile mit Harteloxierung benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden unter DEK. Wir bieten hochwertige Aluminiumbauteile, die mit Harteloxieren als Oberflächenveredelung gefertigt werden.

Häufig gestellte Fragen

Welche Versiegelungen können für Harteloxierschichten auf Aluminium verwendet werden?

Für die Hartbeschichtung von Aluminium werden Versiegelungen wie PTFE, Nickelfluorid und Natriumdichromat verwendet.

Wie lange hält harteloxiertes Aluminium?

Harteloxiertes Aluminium ist äußerst langlebig und kann Jahrzehnte halten.

Wie erreicht man maximale Haftung auf einer Aluminium-Hartbeschichtung?

Für maximale Haftung werden Dichromat- und unversiegelte Hartbeschichtungen gewählt.

Wie dick ist die Beschichtung bei Aluminium-Hartbeschichtungen?

Die Schichtdicke von Aluminium-Hartbeschichtungen kann bis zu 120 Mikrometer betragen.