Eloxieren von Aluminium
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- Uwe Kohler
- vor 6 Jahren
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Transkript
1 Fehlermerkmale an anodisierten Aluminium-Bauteilen im Lehren-, Vorrichtungs-, Formenund Maschinenbau Hier werden einige typische Fehlermerkmale an anodisierten Bauteilen und deren Ursache beschrieben, die fast 95% aller Mängelanzeigen ausmachen. Farbliche Unterschiede über die Plattendicke Tritt ausschließlich bei Walzplatten auf. Dieser Mangel ist durch den unterschiedlichen Umformgrad von Plattenoberfläche zur Plattenkernlage begründet (siehe Gefügebilder links). Die Funktion der anodisch erzeugten Oxydschicht ist vollständig gewährleistet. Eine Mängelanzeige kann durch diese Erscheinung nicht abgeleitet werden. Extrem Raue, in Platten-Längsrichtung orientierte Flecken Treten ausschließlich bei Walzplatten auf. Ursache hierfür sind eingewalzte Verschmutzungen. Die Funktion der Schicht ist an diesen Stellen nicht gegeben. Eine Mängelanzeige beim Werkstofflieferanten ist berechtigt.
2 Strukturabzeichnungen Tritt nur bei konventionellen Al-Gussplatten auf (nicht bei G.AL C250 ELOX PLUS ). Ursache hierfür ist das Erstarrungsverhalten während des Gießprozesses des Walzbarrens. Der Erstarrungsprozess geschieht bei Al nicht kontinuierlich. In Abhängigkeit von der Barrendicke kann es zu kurzen Stockungen im Erstarrungsvorgang kommen, die zur vermehrten Ausscheidung von FeMn-Phasen führen kann. Nach dem Anodisieren (insbesondere nach dem Hartanodisieren) oder wenn das Bauteil unzulässigerweise gebeizt wurde (Al- Gussplatten dürfen nicht gebeizt werden) sind braune wellenartige, z.t. großflächige Verfärbungen sichtbar (Bild links). Die Funktion der Schicht ist jedoch vollständig gewährleistet. Eine Mängelanzeige gegenüber dem Materiallieferanten ist nicht zulässig (bis auf G.AL C250 ELOX PLUS ), da sowohl der Werkstoff als auch die Schicht alle zugesicherten Eigenschaften erfüllt.
3 Großflächige, oftmals nicht zusammenhängende Fleckigkeit unterschiedlicher Ausprägungen Kann bei Walz- und Gussplatten auftreten. Hiebei handelt es sich um Vorkorrosion, die grundsätzlich immer erst nach dem Anodisieren sichtbar wird. Verantwortlich für diese Mängel ist in 99% aller Fälle der Zerspanungsbetrieb. Die Ursachen können vielfältig sein: 1. Mangelhafte Prozesshygiene: - Ungepflegte/überalterte Emulsion - Mit Fremdmetallflittern kontaminierte Emulsion (z.b. Stahl, Kupfer, Messing, Bronze) - Reinigung der Bauteile mit verschmutzten Putzlappen - Lagerung der Bauteile auf verschmutzten Unterlagen bzw. restsäurehaltiger Pappen - Verwendung von Schleifmitteln (Pad, Papier), mit denen zuvor Fremdmetalle bearbeitet wurden - Bauteile feucht ohne großzügige Zwischenlagen übereinander gestapelt und schwankenden Temperaturen ausgesetzt: Gefahr der Bildung von so genannten Brunnenwasser. Die Spalten zwischen den Bauteilen wirken wie Kapillaren, schwere Korrosionsschäden können die Folge sein - Handling der Bauteile mit verschmutzten Handschuhen (insbesonders Lederhandschuhe) - Handling der Bauteile mit stark verschwitzten Händen 2. Ungeeignete Emulsion. Der ph-wert der Emulsion muss zwischen 4,5 und 8,5 liegen. 3. Reinigung der Bauteile mit hochalkalischen Reinigungsmitteln. Der ph-wert der Reiniger sollte 8,5 keinesfalls überschreiten. Eine Mängelanzeige gegenüber dem Materiallieferanten und/oder der Galvanik ist unzulässig.
4 Sternenhimmel oder Schrotschuss Kann bei Walz- und Gussplatten auftreten. Über die Fläche verteilte runde oder ovale bis zu 7 mm² messende und bis zu 0,3 mm tiefe milchig-weiße Punkte (Bild 1). Die Ursache für diese Erscheinungen ist in der Galvanik zu finden. Hervorgerufen werden diese Flecken durch 1. Mangelhafte Prozesshygiene: Der Anteil von gelöstem Aluminium im Elektrolyten ist zu hoch. Gelöstes Al wirkt wie ein Stromverstärker, es kommt zu einem Gewitter im Elektrolyten und zu elektrischen Entladungen an den Bauteiloberflächen. An solchen Entladungsstellen erfolgt eine Gefügeveränderung, die die Bildung einer anodisch erzeugten Oxydschicht nicht zulässt, eine Einfärbung ist somit nicht möglich. 2. Legierungsmix: Werden Bauteile aus unterschiedlichen Legierungen auf einem zu eng bestückten Warenträger anodisiert, kann es aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten ebenfalls zu elektrischen Entladungen kommen. Bild 2 zeigt einen Flecken mit ca. 0,6 mm Durchmesser, der durch eine elektrische Entladung im Elektrolyten entstanden ist. Bild 3: Querschliff durch einen weißen Fleck. Ein Gefügefehler des Basismaterials ist nicht zu erkennen. Der Schatten weist auf eine durch den Stromschlag ausgelöste Gefügeveränderung hin. Hierdurch wird die elektrische Leitfähigkeit punktuell verändert, es bildet sich keine oder eine nur sehr schwach ausgeprägte Oxidschicht, die sich nicht einfärben lässt. Eine Mängelanzeige gegenüber der Galvanik ist berechtigt.
5 Fehler abgesprengtes Material Kann bei Walz- und Gussplatten auftreten. Aus dem Material wurde ein ca. 375 mm³ großes Stück Metall herausgesprengt. Die Ursache hierfür war eine zu hoch eingestellte elektrische Spannung und sehr hohe Konzentration von gelöstem Aluminium im Elektrolyten. Hierdurch wurde eine massive elektrische Entladung ausgelöst, die das Material heraussprengte. Es handelt sich also um mangelhafte fachliche Eignung und eine absolut unzureichende Prozesshygiene. Eine Mängelanzeige gegenüber der Galvanik ist berechtigt.
6 Die Bauteiloberfläche fühlt sich nach dem Anodisieren klebrig an, bei eingefärbten Bauteilen lässt sich oberflächlich die Farbe abwischen Anodisieren / Eloxieren: Nach dem Anodisieren muss die so erzeugte Oxydschicht in kochendem Wasser verdichtet werden, um die Mikroporen in der Schicht dauerhaft zu verschließen. Ist der Verdichtungsvorgang nicht ausreichend oder gar nicht durchgeführt worden, fühlt sich die Bauteiloberfläche klebrig an. Bei eingefärbten Bauteilen haben sich die Poren in der Farbflotte durch Kapillarwirkung mit dem Farbstoff vollgesogen. Bei unzureichender oder gar nicht durchgeführter Verdichtung, lässt sich ein Teil der Farbe abwischen. Achtung! Bei unzureichender oder nicht durchgeführter Verdichtung ist die Korrosionsbeständigkeit des Bauteils stark eingeschränkt! Eine Mängelanzeige gegenüber der Galvanik ist berechtigt. Hartanodisieren: Bei Hartanodisierten Bauteilen kann es verfahrensbedingt immer einer gefühlt klebrigen Oberfläche kommen. Dies hat nichts mit mangelhafter Verdichtung zu tun und stellt keine Berechtigung hinsichtlich einer Mängelrüge gegenüber der Galvanik dar.
nein (in Ausnahmen: max Sekunden in alkalischer Al-Beize, Temperatur: C)
Erstellt Name W. Nawratil Datum 30.10.2014 Gebrauch Intern / extern Anodisieren (nur GS Verfahren) Ausschließlich Richtwerte, kein Anspruch auf Vollständigkeit. Empfehlung: Musteranodisation. Arbeitsschritt
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