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Anodisieren / Eloxieren

Was ist Anodisieren?

In der Oberflächentechnik bezeichnet Anodisieren eine Gruppe von Beschichtungsverfahren, bei denen mittels Elektrolyse Oxidschichten auf metallischen Gegenständen hergestellt oder verstärkt werden. Beim Anodisieren wird das Metall in eine elektrolytische Lösung (z.B. Schwefelsäure) getaucht und fungiert dort – im Gegensatz zu galvanischen Oberflächenverfahren, bei denen das Werkstück als Anode (Pluspol) gepolt wird. Durch den elektrischen Strom bildet sich auf der Oberfläche des Teils eine Oxidschicht, die je nach Stärke der Spannung unterschiedlich dick werden kann. Anders als beispielsweise bei Beschichtungsverfahren bildet sich beim Anodisieren keine Fremdschicht, sondern die Oberflächenschicht entsteht durch Umwandlung des Grundmaterials selbst. Anodisierung dient meist einem verbesserten Korrosionsschutz von Metallen. Das Verfahren kommt bei Leichtmetallen wie Aluminium, Magnesium, Titan, Tantal und Niob zum Einsatz.

Erklärgrafik Anodisieren
Anodisierung von Aluminium

Eloxal-Verfahren (Elektrolytisches Oxidieren)

Das mit Abstand am weitesten verbreitete Variante des Anodisierens ist das Eloxal-Verfahren (elektrolytisches Oxidieren) von Aluminium. 

Beim Eloxieren taucht man das Aluminiumteil in ein Elektrolyt-Tauchbad – meist aus verdünnter Schwefelsäure – und lässt es als Anode in einem Gleichstromkreislauf fungieren (Gleichstrom-Schwefelsäure-Verfahren). Mittels Elektrolyse werden die Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet, wobei der Sauerstoff mit dem Aluminium reagiert. Durch diese anodische Oxidation erfolgt so eine kontrollierte Umwandlung der Oberfläche in Aluminiumoxid  (Al2O3). Die so entstandene 5 bis zu 25 µm dünne Oxidschicht besitzt verfahrensbedingt direkt nach der Erzeugung Mikroporen. Mit kochendem, vollentsalztem Wasser, können diese Poren verdichtet, bzw. durch eine Aluminiumhydroxidschicht versiegelt werden.

Vor dem Verdichten besteht zudem die Möglichkeit durch Eintauchen in ein Farbbad, zunächst Farbe einzulagern und anschließend zu versiegeln. Auf diese Weise können die Teile in nahezu allen Farbvarianten eingefärbt werden. Häufig werden die gewünschten Farben mittels RAL-Farbcodes spezifiziert.

Nutzen und Einsatzbereich

Insbesondere farbiges Eloxieren wird häufig zu dekorativen Zwecken eingesetzt. Auch transparentes Eloxieren ohne zusätzliches Einfärben erfüllt oft eine optische Funktion. Hierbei sind dünne Eloxalschichten bis 20 µm meist ausreichend. 

Höhere Schichtdicken (20–25 µm) kommen meist dann zum Einsatz, wenn die Beständigkeit des Werkstücks gegen Korrosion und Verschleiß erhöht werden soll, beispielsweise wenn das Werkstück im Freien verwendet wird und/oder Salzwasser ausgesetzt ist. Die Oxidschicht erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Aluminiumteils, solange diese intakt ist und keine Lücken, z.B. durch mechanische Beschädigungen wie Kratzer und Schrammen, aufweist.  Eine weitere Variante des Eloxalverfahrens, bei der eine besonders hohe Schichtdicke erreicht werden kann, ist das Harteloxieren

Ein zusätzlicher – oftmals wünschenswerter – Effekt ist, dass durch das Anodisieren die natürliche elektrische Leitfähigkeit des Alumiumwerkstücks unterbunden wird und die Oxidschicht somit als elektrischer Isolator eingesetzt werden kann. 

 

Karabinerhaken blau durch farbiges Eloxieren

Welche Art von Aluminium sollte man zum Eloxieren verwenden?

Während die Unterschiede beim funktionalen Eloxieren nachrangig sind, kann es bei der Optik der Oberfläche je nach verwendeter Legierung zu teils gravierenden Qualitätsunterschieden kommen. Als besonders gut zum dekorativen Eloxieren geeignet sind niedriglegiertes Aluminium wie EN AW-1050A (Al99,5) sowie die magnesiumhaltige Legierung EN AW-5754 (AlMg3).

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