Fachwörter-Lexikon
Das vollständige Fachwörter Lexikon ist nur für Abonnenten abrufbar. Sie sind nicht angemeldet, bitte loggen Sie sich ein oder schliessen Sie ein Abonnement ab.
Plasmakeramische Konversionsschicht
Der plasmakeramische Prozess ist eine Weiterentwicklung der Anodisation. Er unterscheidet sich jedoch grundsätzlich in seinem Ablauf. Anders als bei der Anodisation, bei der mit Hilfe elektrischer Energie in einem Gleichgewichtsprozess durch Erzeugen und Rücklösen aus einem amorphen Oxidhydrat eine mikroskopische Struktur in Form von regelmäßigen hexagonalen Röhren gebildet wird, ist der plasmakeramische Konversionsprozess chaotisch und findet bei viel höheren Energiedichten statt. Die Schicht besteht aus einer Keramikmatrix von sehr kleinen Kristalliten, der härtesten Kristallisationsform des Aluminiumoxids, dem alpha-Al2O3 oder Korund. Die Größe der Kristallite und die Strukur der oxidischen Matrix führen zu den hervorragenden Eigenschaften in Bezug auf Korrosions- und Verschleißwiderstand, die so den bestmöglichen Schutz für Leichtmetalloberflächen bietet.
Ceranod Nanokeramik / Bildquelle: ELB
Keramikschicht mit Poren (links) sowie Rissen und Spalten (rechts), hergestellt nach den bisher verfügbaren Techologien / Bildquelle: ELB
Anodisation von Alumi-nium – Eigenschaften
Stabile und gleichmäßige Oxidschichten entstehen auf reinem Aluminium oder Aluminiumlegierungen mit Magnesium und Zink. Stark störend wirken beispielsweise die Legierungselemente Kupfer oder Eisen, die – wenn überhaupt – nur in geringen Mengen vorhanden sein dürfen. Anodisch erzeugte Oxidschichten auf Aluminium verbessern dessen Korrosionsbeständigkeit. Das Oxid besitzt amphoteren Charakter, das heißt es wird sowohl von starken Säuren als auch von starken Laugen angegriffen. In schwach sauren und schwach alkalischen Lösungen ist die Oxidschicht dagegen beständig, weshalb Aluminium unter normalen Umgebungsbedingungen sehr korrosionsbeständig ist. Je dicker eine Schicht ist, um so länger dauert die Auflösung, deshalb steigt die Korrosionsbeständigkeit mit der Dicke der Oxidschicht. Aluminiumoxid besitzt eine deutlich höhere Härte als das metallische Aluminium. Die Härte der Oxidschicht liegt je nach Legierung und Anodisationsverfahren bei etwa 250 HV bis 600 HV.
Anodisierte und eigefärbte Tele / Bildquelle: Stark Eloxal
Die Haftung der anodischen Oxidschichten ist unübertrefflich gut, was sich in der Art der Entstehung begründet: Es handelt sich um eine so genannte Konversionsschicht, die durch Umwandlung des vorhandenen Grundmaterials erzeugt wird. Durch die atomare Anbindung von Schicht an das Substrat kann es nicht zu Abplatzungen kommen, wie sie bei auf ein Grundmaterial aufgebrachten Lackschichten zu beobachten sind. Allerdings sind anodisierte Schichten relativ spröde, so dass an Biegestellen oder durch Spannungen im Material vor allem bei dickeren Schichten Rissbildungen auftreten können. Die Haptik der Aluminiumoxidschichten ist ähnlich der des reinen Metalls, so dass sich der Eindruck beim Berühren eines anodisierten Aluminiumteils nicht wesentlich von dem eines nicht anodisierten unterscheidet. Das visuelle Erscheinungsbild hängt von der Dicke des erzeugten Aluminiumoxids ab. Dünne Oxidschichten (im Bereich von einigen Mikrometern) verändern den Glanz des Aluminiumteils nicht. Deshalb eignen sich die dünnen Oxidschichten (Glanzanodisieren) zur Erhöhung des Korrosions- und Verschleißschutzes von hochglanzpoliertem Aluminium. Bei Schichten von deutlich über etwa 10 µm wird die Oberfläche matt und trüb. Bei technischen Teilen zum Beispiel Leichtbauteilen für Fahrzeuge stellen dicke Oxidschichten keine Beeinträchtigung dar, da solche Teile in der Regel keine glänzenden Oberflächen aufweisen müssen.
Hartanodisation von technischen Aluminiumteilen / Bildquelle: AHC
Schleifen - allgemein
Durch Schleifen wird eine Feinbearbeitung an Werkstücken durchgeführt, bei der je nach Art des Werkstoffes zwischen wenigen Mikrometern und bis zu wenigen Millimetern an Material entfernt wird. Für die Bearbeitung kommen Schleifkörner unterschiedlicher Größe zum Einsatz, die auf einem Träger gebunden sein können oder frei in eine Emulsion beweglich sind. Als Schleifkörner kommen insbesondere Metallverbindungen wie Aluminiumoxid (Korund), Siliziumcarbid, Borcarbid oder Diamant zum Einsatz.