Oberflächenbehandlung | Das galvanische Eloxal-Verfahren ermöglicht die Bearbeitung von Aluminium-Kleinteilen in großen Stückzahlen. Das Verfahren zum Schutz von Oberflächen schützt dabei die Bauteile dauerhaft vor Umwelteinflüssen. Für das Verarbeiten von Schüttgut bietet sich das Trommelanodisieren an.
Klaus VollrathFachjournalist in Aarwangen/Schweiz
Aluminium verdankt seine hohe Korrosionsbeständigkeit der Tatsache, dass sich das Metall bei Kontakt mit dem Luftsauerstoff mit einer dünnen, fest haftenden Schicht aus hartem Aluminiumoxid überzieht. Diese reaktionsträge und sehr dauerhafte Schicht ist für Sauerstoff undurchlässig und schützt das Metall zuverlässig vor Korrosion. Durch das galvanische Eloxal-Verfahren kann die Dicke dieser Schicht etwa um den Faktor 1000 verstärkt werden, zudem lässt sie sich in zahlreichen lebhaften Farbtönen vom natürlichen Silberton des unbehandelten Aluminiums bis zu tiefschwarz einfärben.
Dieses oft auch als „Anodisieren“ bezeichnete Verfahren zum Oberflächenschutz ist weit verbreitet und schützt die Bauteile sehr dauerhaft vor Umwelteinflüssen. „Bei den üblichen Eloxierverfahren müssen die Bauteile einzeln auf elektrisch leitende Gestelle gesteckt oder gehängt werden“, erläutert Cedric Stalder, Vorarbeiter Trommelanodisieren der Stalder Finish AG in Engelburg/Schweiz. Dies bedingt einen vergleichsweise hohen Personalaufwand und entsprechende Kosten.
Auf das Kilo Material bezogen liegen die Kosten umso höher, je kleiner die Bauteile sind, weil der Personalaufwand pro Stück und nicht pro Gewicht anfällt. Hinzu kommen Investitionskosten für die Gestelle, da diese in der Regel auf die jeweils zu behandelnden Bauteile hin ausgelegt werden müssen. Weiterer Nachteil ist der vergleichsweise schlechte Nutzungsgrad der teuren Eloxalanlagen, da die Verwendung der Gestelle die Packungsdichte erheblich begrenzt. Letztlich führt dies dazu, dass es je nach Teileart Untergrenzen für die Bauteilgröße gibt, ab denen die Wirtschaftlichkeit einer Eloxalbehandlung nicht mehr gegeben ist. „Für dieses Marktsegment bieten wir mit dem Trommelanodisieren eine Alternative an, welche die Eloxalbehandlung von Kleinteilen als Schüttgut ermöglicht“, ergänzt Stalder. Im Unterschied zum sonst üblichen Prozedere müssen die Teile hierfür nicht vereinzelt und auf Gestelle gesteckt werden, sondern können direkt als Schüttgut in trommelförmige Behältnisse gegeben und darin dann behandelt werden. Dadurch ist es möglich, große Stückzahlen in kurzer Zeit zu beschichten.
Je komplexer das Bauteil, desto sicherer der Prozess
Das Verfahren eignet sich besonders für kleinformatige Massenteile in größeren Stückzahlen bis hin zu Großmengen beispielsweise aus den Bereichen Verschraubungen, Nieten oder Befestigungsmaterial. Bezüglich der Bauteilform sind gewisse Beschränkungen zu beachten: Während runde, zylindrische oder geometrisch komplexer geformte Bauteile in der Regel gut verarbeitet werden können, kann es bei flachen Teilen wie Blechstanzteilen oder sonstigen Komponenten mit größeren ebenen Flächen zu Problemen kommen, weil der Schichtaufbau an solchen Stellen, wo die Teile flächig aufeinanderliegen, gestört wird.
„Die Grundlage des bei uns eingesetzten Verfahrens haben wir von einem Unternehmen übernommen, das daran kein Interesse mehr hatte“, verrät Stalder. Nach intensiver Beschäftigung mit den Grundlagen hatten sich die Schweizer entschlossen, in das Verfahren einschließlich des erforderlichen Know-hows zu investieren. Mit der Produktion begann man im Januar 2015. Seither hat man das Verfahren dank der im Hause vorhandenen Qualifikation beispielsweise bezüglich der optimalen Analyse und Führung der Bäder weiterentwickelt. „Mit unserem Verfahren können wir die gesamte Palette der für das Eloxieren marktüblichen Farben darstellen“, freut sich Cedric Stalder. Besonders gefragt sind nach seiner Erfahrung silber, farblos sowie schwarz. Darüber hinaus steht natürlich auch die gesamte Palette des Spektrums von leuchtendem Rot, Blau, Gelb oder Grün bis hin zu Sonderfarbtönen zur Verfügung.
Die Behandlung erfolgt beim Trom-melanodisieren vom Prinzip her wie beim klassischen Eloxieren, nur eben ohne Vereinzelung. Die in passenden Behältern angelieferten Bauteile werden zunächst gereinigt und poliert, bevor sie im Trommelanodisierprozess ihre Eloxalschicht erhalten. Danach werden sie in einem separaten Bad mit der gewünschten Färbung versehen. Die Verdichtung und Versiegelung der Eloxalschicht erfolgt in üblicher Weise mit heißem Wasser. Den Abschluss bildet – falls vom Kunden gewünscht – eine Beschichtung mit Wachs, welches der Oberfläche nicht nur einen ansprechenden Glanz verleiht, sondern auch die Gleiteigenschaften für nachfolgende Verarbeitungsprozesse verbessert.
Der gesamte Prozessdurchlauf erfolgt sehr schnell: Zwischen Empfang und Versand der Teile vergehen meist nur zwischen einem und drei Tagen. Die Größe der Fertigungslose bewegt sich in der Regel zwischen einigen 1000 und einigen 10 000 Stück pro Auftrag. Von manchen Komponenten laufen im Jahr zweistellige Millionenstückzahlen durch. Dabei zeichnet sich das Verfahren laut Stalder durch eine hohe Prozesssicherheit aus. Die Qualitätskontrolle kann entweder manuell anhand von Musterteilen oder automatisiert mithilfe von Systemen zur gerichteten Zuführung und Kameras erfolgen. Anschließend durchlaufen die Teile erneut den Beschichtungsprozess. Da diese Sequenz je nach Vereinbarung auch mehrfach durchgeführt werden kann, lassen sich so die Rest-Ausschussquoten erheblich reduzieren.
https://stalderag.ch
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