Harteloxal: Verfahren & Normen für Aluminiumteile
Inhaltsverzeichnis
- Was ist Harteloxal?
- Was sind die wichtigen Kennwerte von Harteloxal?
- Wie funktioniert das Harteloxieren?
- Welche Farbe hat Harteloxal?
- Harteloxal oder Hartchrom?
- Welche Aluminiumlegierungen lassen sich harteloxieren?
- Wie gibt man Harteloxal in der Zeichnung richtig an?
- Was sind die relevanten Normen für Harteloxal?
- Worauf müssen Einkäufer bei Harteloxieren achten?
Harteloxal ist ein anodisches Oxidationsverfahren für Aluminium. Die Schicht ist in der Regel 25 bis 150 µm dick. Und hat eine Härte von 400 bis 600+ HV. Es sorgt für maximale Verschleißfestigkeit. Doch wie planen Sie Schichtdicken und Maßänderungen korrekt?
Unser Leitfaden bietet Ihnen gebündeltes Expertenwissen für Konstruktion und Einkauf. Er reicht von der Wahl der Legierung bis zur normgerechten Zeichnungsangabe nach DIN EN ISO 10074. Dazu kommt eine Checkliste für einen optimalen Beschaffungsprozess. Informieren Sie sich hier und legen Sie Bauteile sicher aus.
Was ist Harteloxal?
Harteloxal (Hartanodisieren, Harteloxieren, Hard Anodizing) ist ein elektrochemisches Verfahren zur Erzeugung einer harten Al₂O₃-Schicht auf Aluminium. Die Schicht entsteht durch Umwandlung des Grundwerkstoffs. Aluminium wird als Anode in Schwefelsäure geschaltet und durch Gleichstrom zu Al₂O₃ oxidiert.
Harteloxalschichten wachsen zu ca. 50 % in den Grundwerkstoff ein und zu 50 % nach außen auf. Bei einer Schichtdicke von 50 µm vergrößert sich ein Außendurchmesser um ca. 25 µm je Seite. Dieser Maßaufwuchs muss als Untermaß in der Zeichnung vorgegeben werden.
Was sind die wichtigen Kennwerte von Harteloxal?
Basierend auf unserer langjährigen Erfahrung in der industriellen Fertigung und Validierung von Beschichtungen haben wir diese Prozessparameter zusammengestellt. Diese sollen Sie bei einer sicheren Auslegung Ihrer Bauteile unterstützen:
- Definition: Harteloxieren ist die anodische Oxidation von Aluminium unter verschärften Prozessbedingungen (0–5 °C, 1,5–3,5 A/dm²) zur Erzeugung dichter Al₂O₃-Schichten.
- Schichtdicke: 25 bis 150 µm; industrieller Standard 25 bis 75 µm.
- Präzision: Es werden 25 bis 50 µm erzeugte Schichtdicken für präzise Anwendungen genutzt.
- Schichthärte: 400 bis 600+ HV, abhängig von Legierung und Prozessführung.
- Maßänderung: Ca. 50 % der Schichtdicke wachsen nach außen auf; Untermaß in der Zeichnung erforderlich.
- Farbe: grau bis dunkelgrau (legierungsabhängig); schwarz nur durch Einfärben.
- Normen: DIN EN ISO 10074 (Europa), MIL-A-8625F Type III (USA / Luft- und Raumfahrt).
Die Schicht weist eine deutlich höhere Verschleißfestigkeit auf. Durch die wesentlich höhere Härte der resultierenden keramischen Schicht entsteht zudem eine exzellente elektrische Isolation.
Wie funktioniert das Harteloxieren?
Das Bauteil wird als Anode in ein Schwefelsäurebad (150 bis 200 g/l) bei 0 bis 5 °C eingehängt. Die Aluminiumbauteile werden in speziellen Elektrolyten getaucht, wobei höhere Stromstärken für den Aufbau sorgen. Stromdichte (1,5 bis 3,5 A/dm²) und Prozessdauer (30 bis 120 Minuten) werden auf Legierung und Zielschichtdicke abgestimmt. Optional folgt eine Verdichtung (Sealing), die den Korrosionsschutz erhöht, aber die Schmierstoffspeicherung verhindert.
Merkmal |
Standard-Eloxal |
Harteloxal |
| Schichtdicke | 5 bis 25 µm | 25 bis 150 µm |
| Schichthärte | 200 bis 400 HV | 400 bis 600+ HV |
| Badtemperatur | 18 bis 22 °C | 0 bis 5 °C |
| Verschleißfestigkeit | moderat | hoch bis sehr hoch (deutlich höherer Schutz) |
| Maßänderung | gering | relevant (≈50 % Einwachsung) |
| Farbe | silber bis grau, färbbar | grau bis dunkelgrau |
| Kosten | niedrig | mittel bis hoch |
Welche Farbe hat Harteloxal?
Harteloxierte Aluminiumbauteile haben eine grau bis dunkelgraue Eigenfarbe. Der Farbton hängt von der Legierung ab. 6xxx-Legierungen ergeben hellere Grautöne, kupfer- oder siliziumhaltige Legierungen dunklere und ungleichmäßigere Schichten.
Schwarz ist durch Einfärben mit organischen Farbstoffen vor dem Sealing erreichbar. Es wird bei optischen Systemen, Kamera- und Steuerungsgehäusen eingesetzt.
Kann man Harteloxal entfernen?
Harteloxal lässt sich durch chemisches Ablaugen in Natronlauge (NaOH) entfernen. Da die Schicht zu ca. 50 % in den Grundwerkstoff eingewachsen ist, verbleibt nach dem Entfernen ein Untermaß gegenüber dem Rohteilmaß.
Eine Neubeschichtung auf Restschicht ist nicht zu empfehlen. Für lokale Korrekturen an Passflächen kann die Schicht mechanisch geschliffen oder gehont werden.
Harteloxal oder Hartchrom?
Hartchrom erreicht höhere Härtewerte (850 bis 1000 HV) als Harteloxal und ist auf mehr Grundwerkstoffen einsetzbar. Harteloxal ist REACH-konform, leichter und für Aluminiumbauteile die technisch und regulatorisch zukunftssicherere Wahl. Hartchrom ist auf Chrom-VI-Chemie angewiesen und unterliegt REACH-SVHC-Pflichten.
Merkmal |
Harteloxal |
Hartchrom |
| Grundwerkstoff | Aluminium | Stahl, Gusseisen, Kupfer |
| Schichthärte | 400 bis 600+ HV | 850 bis 1000 HV |
| Schichtaufbau | integral (aus Grundwerkstoff) | Fremdschicht (Materialauftrag) |
| REACH | unbedenklich | Chrom VI, SVHC-pflichtig |
| Typische Anwendung | Aluminiumkolben, Hydraulikgehäuse, Zahnräder, Schnecken, Gehäuse sowie Führungen | Stahlwellen, Hydraulikstangen |
Welche Aluminiumlegierungen lassen sich harteloxieren?
Die 6xxx-Serie (6061, 6082) ist die erste Wahl für Harteloxal. Druckgussteile aus AlSi-Legierungen sind nicht geeignet, da der hohe Siliziumgehalt die Schichtbildung stört.
Legierungsserie |
Eignung |
Hinweis |
| 1xxx (1050, 1070) | Gut | Hohe Reinheit erzeugt eine weiche Schicht; die Grundwerkstoffestigkeit ist gering |
| 2xxx (2024, 2017) | Eingeschränkt | Hoher Kupfergehalt reduziert die Schichtqualität und begrenzt die erreichbare Schichtdicke |
| 5xxx (5083, 5052) | Gut | Magnesiumlegierung mit guter Schichtqualität und Korrosionsbeständigkeit |
| 6xxx (6061, 6082) | Sehr gut | Erste Wahl für Harteloxal; optimale Kombination aus Schichtqualität und Grundwerkstoffeigenschaften |
| 7xxx (7075, 7050) | Bedingt | Zinklegierung; Schichtbildung möglich, aber Prozessabstimmung mit dem Beschichter erforderlich |
| AlSi-Druckguss | Nicht geeignet | Hoher Siliziumgehalt verhindert eine gleichmäßige Schichtbildung |
Für detaillierte Informationen zu den verschiedenen Legierungen und deren Eigenschaften lesen Sie unseren Beitrag zu Aluminium und Aluminiumlegierungen.
Wie gibt man Harteloxal in der Zeichnung richtig an?
Eine vollständige Zeichnungsangabe für Harteloxal umfasst Verfahren, Normreferenz, Schichtdicke, Sealing-Anforderung und Schutz- bzw. Freibereiche. Passflächen und Bohrungen müssen mit Untermaß gefertigt werden. Bei 50 µm Schichtdicke beträgt der Außenmaß-Aufwuchs ca. 25 µm je Seite.
Parameter |
Beispielangabe in der Zeichnung |
| Verfahren und Norm | Hartanodisieren nach DIN EN ISO 10074 |
| Schichtdicke | 50 µm +10/-0 |
| Sealing und Gleiteigenschaften | Ohne Verdichtung oder PTFE-Lösung als Versiegelung für verbesserte Gleiteigenschaften |
| Farbe | schwarz eingefärbt (wenn gefordert) |
| Freibereiche | Gewinde M8 abdecken; Passung H7 mit Untermaß −25 µm |
| Grundwerkstoff | EN AW-6082-T6 |
Was sind relevante Normen für Harteloxal?
- DIN EN ISO 10074: Europäische Norm für das Hartanodisieren von Aluminium; legt Schichtdicken, Härteprüfung und Abnahmebedingungen fest.
- MIL-A-8625F Type III: US-Militärstandard für Harteloxal (Hard Anodic Coating); Type III ohne Sealing, Type III A mit Versiegelung.
- DIN EN ISO 2360: Schichtdickenmessung (Wirbelstromverfahren).
- DIN EN ISO 4516: Vickersharteprüfung für anorganische Schichten.
- AMS 2468: Harteloxierverfahren für Aluminiumlegierungen in der Luft- und Raumfahrt (SAE Aerospace).
- NADCAP: Prozessakkreditierung für Sonderprozesse; in der Luft- und Raumfahrt Pflichtanforderung.
Worauf müssen Einkäufer bei Harteloxieren achten?
- Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001; branchenspezifisch AS9100 / NADCAP (Luft- und Raumfahrt), IATF 16949 (Automotive)
- Dokumentierte Badkontrolle: Temperaturprotokoll (0–5 °C), Säurekonzentration, Stromdichte je Charge
- Prüfmittel für Schichtdickenmessung nach DIN EN ISO 2360 und Härteprüfung nach DIN EN ISO 4516
- Kompetenznachweis für die geforderte Legierung; 7xxx und 2xxx erfordern Prozessanpassung
- Klare Zeichnungsangabe zu Schutz- und Freibereichen
- Dokumentiertes Toleranzmanagement; Maßänderung durch Schichteinwachsung muss prozessseitig berücksichtigt werden
- Sealing- und Einfärbanforderungen eindeutig in der Bestellspezifikation definieren
- Bauteilabmaße, Losgröße und Lieferzeit vorab klären
Harteloxieren beauftragen: Harteloxal bei FACTUREE
FACTUREE bietet über sein Netzwerk aus 2.000+ qualifizierten Fertigungspartnern Zugang zu zertifizierten Harteloxier-Betrieben in Deutschland, Europa und weltweit. Wir identifizierten den passen Betrieb für Harteloxal nach Legierung, Zertifizierung und Kapazität.
Harteloxieren nach DIN EN ISO 10074 (europäische Norm für das Hartanodisieren von Aluminium), MIL-A-8625F Type III (US-Militärstandard für harteloxierte Schichten) und AMS 2468 (Harteloxierverfahren für die Luft- und Raumfahrt) sowie AS9100- und NADCAP-konforme Prozesse sind direkt anfragbar.
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Harteloxieren nach DIN EN ISO 10074 (europäische Norm für das Hartanodisieren von Aluminium), MIL-A-8625F Type III (US-Militärstandard für harteloxierte Schichten) und AMS 2468 (Harteloxierverfahren für die Luft- und Raumfahrt) sowie AS9100- und NADCAP-konforme Prozesse sind direkt anfragbar.
Editorial Note: Dieser Leitfaden wurde in Zusammenarbeit mit FACTUREEs Fachexperten für Fertigungstechnologie erstellt, die auf jahrelange Erfahrung in der Koordination zertifizierter Beschichtungsprozesse zurückgreifen. Wir prüfen unsere Inhalte nach internen Qualitätsstandards und verifizieren sie regelmäßig gegen aktuelle DIN-Normen.
