Eloxieren

Eloxieren

Beim Gleichstrom-Schwefelsäure-Verfahren wird das Aluminiumwerkstück als Anode in ein wässriges 10-20%iges Schwefelsäurebad getaucht während zum Beispiel Bleiplatten als Kathode dienen. Für die Bildung der Oxidschicht wird grundsätzlich keine Schwefelsäure benötigt, diese dient lediglich zur Erhöhung der Leitfähigkeit des Elektrolyten.  AnodisierzelleDie Anodisierbedingungen können in Abhängigkeit von der verwendeten Aluminiumlegierung und dem Verwendungszweck stark schwanken. Das Eloxieren erfolgt über 10-60 Minuten bei Spannungen zwischen 10-20Volt und Stromdichten von 1,3-1,6 A/dm2 je nach Oberflächengröße und gewünschter Oxidschichtdicke des Werkstücks. Die Badtemperatur liegt im Toleranzbereich von 15-20 °C und darf keinesfalls überschritten werden, da sonst die erhöhte Aggressivität der Schwefelsäure das Rücklösungsvermögen der Oxidationsschicht verstärkt.

Die Werkstücke müssen mechanisch befestigt werden, damit elektrischer Strom während des Oberflächenprozesses durchgeleitet werden kann. An den Kontaktstellen entsteht keine Schicht. Diese Stellen müssen vor dem Eloxieren vereinbart werden. Alle zu eloxierenden Oberflächen des Werkstücks müssen in das Bad eintauchen, denn nur die der Säure ausgesetzten Flächen können die Eloxalschicht bilden.

Somit bildet sich eine dichte Grund- oder Sperrschicht. Während des Wachstums der Eloxalschicht erhöht sich deren elektrischer Widerstand und der Stromfluss sinkt, was durch Spannungserhöhung ausgeglichen werden muss. Die Oxidschicht wird an Stellen, die aufgrund des niedrigen pH-Wertes des Elektrolyten bereits verstärkt angegriffen sind, mittels der erhöhten Spannung durchschlagen.

Aufgrund der fehlenden bzw. nur dünnen Oxidschicht steigt die Stromdichte stellenweise an. Es kommt zur lokalen Erwärmung, die eine verstärkte Auflösung der Oxidschicht und somit die Bildung von Vertiefungen zur Folge hat. Aufgrund des hohen Widerstandes der umgebenden Oxidschicht muss der Ladungsaustausch innerhalb des Elektrolyten durch diese Kanäle erfolgen, wodurch sie offen gehalten werden. Während auf der umgebenden Oberfläche die Oxidschicht beständig wächst, entstehen aus diesen Fehlstellen Poren, die bis zur Grundschicht hinab reichen.

Also wandelt sich die Sperrschicht nach und nach in die poröse Deckschicht um, während sie sich gleichzeitig vom Metall aus ständig nachbildet und in das Metall hinein wächst. Nach der Herstellung einer solchen Eloxalschicht, ist die Grundlage für das Färben geschaffen.

Um das Werkstück von Säureresten zu befreien und auch das Farbbad nicht zu neutralisieren, reinigt man es gründlich in einer Wasserspülung.