Chemische Reaktion Eloxieren

Im Wesentlichen laufen folgende chemische Reaktionen ab:

Minuspol (Kathode):

6H₃O⁺ + 6e^– –> 3H₂ + 6H₂O (Reduktion)

Pluspol (Anode):

2Al –> 2Al³⁺ + 6e^– (Oxidation)

Die Aluminiumionen reagieren weiter:

2Al³⁺ + 9H₂O –> Al₂O₃ + 6H₃O⁺

Gesamtreaktion:

2Al + 3H₂O –> Al₂O₃ + 3H₂

An der Kathode entsteht gasförmiger Wasserstoff, der wegen der Explosionsgefahr abgeführt werden muss.

Das Eloxieren ist eine chemische Reaktion, die häufig in der Oberflächenbehandlung von Metallen wie Aluminium angewendet wird. Es handelt sich um einen elektrochemischen Prozess, bei dem das Metall durch Anodisierung eine Oxidschicht auf seiner Oberfläche bildet. Diese Schicht bietet eine Vielzahl von Vorteilen wie erhöhte Korrosionsbeständigkeit, verbesserte Abriebfestigkeit und Ästhetik.
Der Prozess des Eloxierens beginnt mit der Reinigung und Vorbehandlung der Metalloberfläche. Dies kann durch Waschen oder Beizen erfolgen, um alle Verunreinigungen zu entfernen und eine glatte Oberfläche für die Oxidation zu schaffen.
Sobald die Metalloberfläche vorbereitet ist, wird sie in ein Elektrolytbad getaucht, das aus einer Säurelösung besteht. Normalerweise wird Schwefelsäure verwendet, obwohl andere Säuren ebenfalls verwendet werden können. Die Metalloberfläche dient als Anode im Elektrolytbad und wird an eine Stromquelle angeschlossen. Eine Kathode aus einem anderen Material wie Blei oder Edelstahl wird ebenfalls ins Bad gegeben.
Wenn Strom durch das System fließt, wandert das Aluminiumion von der Anode zur Kathode und interagiert dabei mit den positiven Ionen im Bad. Durch diese Wechselwirkung bildet sich eine Oxidschicht auf der Metalloberfläche.
Die Dicke dieser Oxidschicht hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Stärke des Elektrolyts, des Stroms und der Zeitdauer, während der die Stromversorgung aktiv bleibt. Eine dünne Schicht kann in wenigen Minuten erzeugt werden, während eine dickere Schicht mehrere Stunden dauern kann.
Die resultierende Oxidschicht ist hart und widerstandsfähig gegen Korrosion und Abrieb. Es gibt auch Möglichkeiten, die Oxidschicht zu färben oder mit anderen Methoden wie Siebdruck oder Gravur zu bearbeiten, um einzigartige Designs zu schaffen.
Insgesamt ist das Eloxieren ein wichtiger Prozess in der Metallbehandlungstechnologie. Es bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere für Aluminiumteile, die häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau eingesetzt werden. Durch den Einsatz von Elektrolyten können unterschiedliche Oberflächenstrukturen und Farben erzielt werden, was dem Eloxieren als dekoratives Verfahren zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten verschafft.