Anodisierung ist eine Methode, mit der sich die Oberflächenchemie von Metallen und anderen Substraten verändern lässt. Es schützt vor Zersetzung, steigert die ästhetische Qualität, widersteht Schrammen und ist einer der haltbarsten Oberflächenbearbeitungen , die auf dem Markt erhältlich sind. Die Anodisierung kann an vielen verschiedenen Materialen angewendet werden, aber in diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Aluminium. Die Beantwortung dieser 7 Fragen wird uns dabei helfen zu verstehen, warum die Anodisierung eine sinnvolle Oberflächenbehandlung ist, die sowohl aus praktischer als auch ästhetischer Sicht die perfekte Wahl darstellt.
1. Wie wird Alemunium anodisiert?
Um Aluminium für die Anodisierung vorzubereiten, muss die Oberfläche zuerst gespült und gereinigt werden und dann in eine Elektrolytlösung , wie beispielsweise Schwefelsäure, positioniert werden. Ein Elektrolyt ist eine elektrische leitende Lösung mit vielen positive und negative Ionen, die sie austauschen will.
Eine positiv elektrische Leitung ist mit dem Aluminium verbunden, dies erschafft die “Anode”, während eine negative Leitung an Blechtafeln zum Einsatz kommen, die das Elektrolyt auflösen. Die elektrische Strömung dieses Kreislaufs bewirkt, dass positive Ionen von den negative Platten angezogen werden und das negative Ionen in der positiven Anode zusammenströmen, im Aluminiumelement.
2. Was ist die Grenzschicht in der Anodisierung?
Die elektrochemische Reaktion bewirkt, dass sich Hohlräume an der Oberfläche des Aluminiums formen, während exzessiv positive Ionen austreten. Diese Hohlräume formen ein geometrisch regelmäßiges Muster und beginnen sich nach unten in die Basisplatte zu erodieren. Das Aluminium an der Oberfläche kombiniert sich mit den negative aufgeladenen O2 Ionen, um Aluminiumoxid zu schaffen. Dies nennt sich eine Grenzschicht, eine Barriere, die weitere chemische Reaktion an diesen Punkten verhindert.
Die Grenzschicht schützt vor weiteren Oxidationen an der Oberfläche
Da der Strom weiterhin angewandt wird, dringen die relative schwachen und reaktiven Bereiche der Hohlräume immer tiefer in die Basisplatte und formen eine Folge von säulenähnlichen Hohlstrukturen.
Ein reguläres Muster von Oberflächenhohlräumen wird erschaffen, wenn die elektrische Leitung angewandt wird.
Je länger der Strom angewandt wird, desto stärker dringen die Säulen ein. Bei typischen Beschichtungen kann die Tiefe bis zu 10 Micronen erreichen. Wird dieses Niveau einmal erreicht und wenn keine Farbe benötigt wird, stoppt der Prozess und die Oberfläche kann, durch das Spülen in Wasser, einfach verschlossen werden.
Zurück bleibt eine hart natürliche Aluminiumoxidbeschichtung, die in der Lage ist, chemischen Attacken zu trotzen und die außerdem äußerst widerstandsfähig gegen Kratzer ist. Aluminiumoxid hat die Bewertung von 9 aus 10 auf der Mohs Härteskala, welches den zweiten Rang hinter Diamant bedeutet.
3. Was ist Hartanodisierung?
Hartanodisierung, auch Typ III genannt, ermöglicht stärkeren Zersetzungsschutz und ein höheres Maß an Wasserresistenz in extremen Umfelden oder mit sich bewegenden mechanischen Teilen, die viel Reibung bewirken. Diese enstehen durch ein beibehalten der elektrischen Ladung, bis die Tiefe des Hohlraums 10 Mikrometer übersteigt, bis hin zu 25 Mikrometern oder mehr. Dies benötigt mehr Zeit und ist kostenaufwendiger, erzielt aber ein qualititav höheres Ergebnis.
4. Benötigt Aluminium einen Zersetzungsschutz?
Auch wenn Aluminium nicht rostet, kann es, in Verbindung mit Oxygen, verfallen; dieser Vorgang wird oxidation genannt und bedeutet einfach, dass etwas mit Oxygen reagiert. Oxygen ist sehr reaktiv, bereit Verbindungen mit den meisten anderen Elementen zu formen und einzugehen. Wenn Aluminium der Atmosphäre ausgesetzt ist, bildet es schnell eine Schicht bestehend aus Aluminiumoxid an der Oberfläche. Diese Schicht sorgt für einen gewissen Grad an Schutz gegen weitere Zersetzung.
Die Anodisierung ist funktional und ästhetisch
Aber Aluminium muss mehr widerstehen als nur Wasser und Luft. Saurer Regen, Salzwasser und andere Kontaminationen kann noch immer Schwachpunkte in der Passivierungsoberfläche ausnutzen. Sogar moderne Legierungen variieren in der Reaktion zu solchen Umweltbelastungen; die Palette reicht hier von bloßen Oberflächenverfärbungen bis hin zu mechanischem Versagen.
5. Wie werden Farben zur Metallanodosierung hinzugefügt?
Gefärbtes Alumnium ist, was den meisten von uns in den Sinn kommt, wenn wir an Anodisierung denken. Das ist der wahre Geniestreich dieses Prozesses. Die guten, stabilen Hohlräume, die in die Oberfläche eingeätzt wurden, sind ideal dafür, Pigmente oder Farbtöne einzuführen.
Freie Hohlräume sind ideal, um Farbtöne hinzuzufügen.
Die Pigmente füllen alle leeren Hohlräume bis hin zur Oberfläche, wo diese dann stetig versiegelt wird. Deshalb sind anodisierte Farben so stabil – sie können von der Oberfläche nicht abgekratzt werden, da die Farben profund eingebettet sind und nur durch ein Abschleifen der Basisplatte entfernt werden können.
6. Warum hat anodisiertes Aluminium immer diesen metallischen Glanz?
Nach der Färbung hat anodisiertes Aluminium einen charakteristisch metallisches Aussehen. Dies entsteht durch zwei Faktoren. Einmal, da von der gleichmäßigen chemischen Ätzung eine raue Oberfläche zurückgeblieben ist. Je tiefer die Hohlräume, desto rauer wird die Oberfläche. Die Farben aber werden hierdurch um einiges langlebiger. Der zweite Punkt ist, dass Lichteinschläge an der Oberfläche teilweise mit dem Farbstoff und teilweise mit dem ungefärbten Metall an der Spitze interagieren.
Licht verändert die Farben, wenn es von einer adonisierten Oberfläche reflektiert wird.
Das bedeutet, dass das Licht, das ans Auge zurückgeworfen wird, eine Kombination aus zwei verschiedenen Wellen, die interagieren wenn sie von zwei verschiedenen Oberflächen reflektiert werden, darstellt. Dies bewirkt den charakteristischen Schein von anodisiterem Aluminium.
7. Können andere Materialien wie Aluminium anodisiert werden?
Ja, Anodisierung funktioniert ebenso mit Magnesium, Titanium und sogar mit leitenden Plastiken. Es ist kostengünstig, verlässlich und besonders langlebig. Dies ist der Grund, weshalb es so weitverbreitet genutzt wird für architektonische Ausstattung, da es sowohl sehr anschaulich als auch undurchlässig bezogen auf Verwitterungsaffekte ist.
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