Oberflächenveredelung

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OBERFLÄCHENVEREDELUNG

Aluminiumprofile werden hauptsächlich aus zwei Gründen oberflächenveredelt. Entweder sind ästhetische Aspekte entscheidend oder die Oberfläche soll besondere Eigenschaften erhalten. Die zur Anwendung kommenden Verfahren zur Oberflächenveredelung sind in vier hauptsächliche Verfahren unterteilt, die mechanische, chemische, elektrochemische und organische Oberflächenveredelung. Für jedes Verfahren steht eine Reihe verschiedener Techniken zur Verfügung. Einige der Eigenschaften, die durch Oberflächenveredelung verändert bzw. verbessert werden können, sind unter anderem Korrosionswiderstand, Oberflächenstruktur, Verschleißfestigkeit, Reflexionsvermögen und elektrische Isolationsfähigkeit.

PROFILFORMGEBUNG

Der Strangpressprozess bietet schon in der Designphase Möglichkeiten zur Verbesserung der Oberfläche. Breite Profile können unterteilt werden, und an Profilen mit ungleicher Materialverteilung können Strukturvariationen durch beispielsweise dekorative Rillen versteckt werden. Wird schon auf der Konstruktionszeichnung mit einer gestrichelten Linie angegeben, welche Sichtflächen am Endprodukt sichtbar sind, können viele Probleme vermieden werden.

MECHANISCHE OBERFLÄCHENVEREDELUNG

Durch mechanische Oberflächenveredelung, wie beispielsweise Polieren und Bürsten erhalten Aluminiumprofile ein besonderes Finish. Diese Verfahren entfernen alle kleineren Fehler der Oberfläche, verleihen ein gleichmäßiges Aussehen und machen eine Weiterbearbeitung möglich, um beispielsweise reflektierende oder dekorative Oberflächen zu erzielen.

Glattschleifen
Das Gleitschleifen (wird teilweise auch Trowalisieren genannt, benannt nach dem Entwickler von Gleitschleiftrommeln, Walther Trowal) ist ein sehr gutes Verfahren für kleine Aluminiumwerkstücke, um Grate zu entfernen, scharfe Kanten abzurunden und einen bestimmten Poliereffekt zu erreichen.

Polieren
Dieses Verfahren besteht aus Schleifen, Ölen und stufenweisem Polieren mit Wildleder, automatisiert oder von Hand. Mit unwesentlichen Materialverlusten kann eine glatte, klar reflektierende und kratzerfreie Oberfläche mit hohem Glanz erzielt werden.

Schleifen / Bürsten
Dieses Verfahren ergibt dekorative, nicht reflektierende Oberflächen, deren Erscheinungsbild von sandgestrahlt bis samtig reicht. Geschliffne Oberflächen sollten anodisiert, lackiert oder gepulvert werden, um Korrosion zu verhindern.

CHEMISCHE OBERFLÄCHENVEREDELUNG

Beizen
Beizen ist ein chemischer Prozess, der entweder in sauren oder alkalischen Lösungen erfolgt. Das Verfahren entfernt kleinere, gleichmäßig verteilte Verunreinigungen der Oberfläche wie Öl, Schmutz und die stets gegenwärtige Oxidschicht. Man erhält eine matte, graue Oberfläche, deren Erscheinungsbild je nach Legierungsart, Zustand der Oberfläche, chemische Zusammensetzung des Bades, Temperatur und Behandlungszeit variiert. Beizen kann als Vorbehandlung vor Anodiesierung oder Lackierung erfolgen.

Glänzen und Polieren
Chemische Polierbäder greifen Unregelmäßigkeiten des Werkstoffs an, wobei die Oberfläche ausgeglichen wird. Die Oberfläche erhält durch dieses Verfahren einen spiegelnden Effekt, ist jedoch gleichzeitig sehr anfällig und sollte deswegen schnellstens anodisiert werden.

Chromatieren/Phosphatieren
Chromatieren und Phosphatieren werden durchgeführt, um die Haftung zwischen Aluminiumsubstrat und Pulverlackierung zu verbessern. Diese beiden Verfahren zur Oberflächenmodifikation werden auch für die Behandlung von Komponenten eingesetzt, die gut elektrische Leitfähigkeit erfordern.

Altisieren
Das Altisieren ist ein relativ neuse Verfahren und ein umweltfreundlicher Ersatz für das Chromatieren. Das Verfahren gründet auf der Verwendung von Manganoxid, das – im Unterschied zu Gelbchromat – auf natürliche Weise in der Natur vorkommt. Altisieren erfolgt teils als Vorbehandlung vor dem Lackieren und teils als Oberflächenveredelung zum Schutz in stark korrosiven Umgebungen. Das Verfahren wird für Komponenten angewendet, die elektrische Leitfähigkeit erfordern, u. a. in der Telekommunikation.

Verkupfern, Verzinnen, Vernickeln, Versilbern
Diese Oberflächenbehandlungen ergeben gute Löteigenschaften, gute Leitfähigkeit und gutes Reflexionsvermögen von sowohl Elektrizität als auch Wärme. Diese Verfahren kommen u. a. sowohl an Komponenten für Telekommunikation zum Einsatz wie auch für elektrische und technische Anwendungen.

ELEKTROCHEMISCHE OBERFLÄCHENVEREDELUNG

Anodisierung / Eloxal
Die Anodisierung ist ein elektrochemischer Prozess, im Verlauf dessen der Werkstoff eine bedeutend dickere Oxidsicht als die sich natürlich bildende erhält. Dadurch entsteht erhöhter Widerstand gegen mechanische Abnutzung und Korrosion, während die Oberfläche gleichzeitig elektrisch isoliert wird. Bei diesem Verfahren wird das Profil in ein elektrolytisches Bad mit Gleichstrom gesenkt und dort als Anode geschaltet (daher die Bezeichnung – ELektrolytische OXidation von ALuminium). Bei der Elekrtolyse wird eine sehr kräftige Oxidschicht als integrierter Teil des Werkstoffs aufgebaut. Die Dicke der Schicht entsteht durch das Zusammenspiel von Temperatur, Badzusammensetzung, verwendeter Stromstärke und Anodisierungsdauer. Die gebildete Oxidschicht besteht aus einer großen Anzahl offener Poren, die das Material empfindlich gegen Korrosion macht. Deswegen wird das Verfahren mit einer sogenannten Verdichtung zum Schließen der Poren abgeschlossen, d.h. durch eine Behandlung in kochendem, endionisiertem Wasser. Die Anodisierungsschicht kann auch in vielen Farben gefärbt werden. Das Färben geschieht zwischen Anodisierung und Verdichtung.

Farbanodisierung
Vor der abschließenden Verdichtung kann die Aluminiumoberfläche gefärbt werden. Es kommen hauptsächlich zwei Verfahren zur Anwendung:

Die Tauchfärbung erfolgt mit Spezialfarblösungen direkt nach der Anodisierung in einem gesonderten Schritt, bei dem sowohl organische wie auch anorganische Substanzen verwendet werden. Das Verfahren wird mit der Verdichtung beendet und bietet viele Farbmöglichkeiten. Die organischen Farben sind nicht völlig gegen UV-Licht beständig, weshalb sich dieses Verfahren am besten für Produkte eignet, die für den Innenbereich vorgesehen sind.

Die elektrolytische Färbung erfolgt in einem separaten Arbeitsgang nach der Anodisierung. Durch Einwirken von Wechselstrom dringen die aus Metallsalzen bestehenden Pigmente in die Poren ein. Das Verfahren wird mit der Verdichtung beendet. Und ergibt eine hohe Lichtbeständigkeit. Die Produkte eignen sich gut für den Außeneinsatz. Die Farbskala reicht von Goldbronze bis Schwarz.

ORGANISCHE OBERFLÄCHENVEREDELUNG

Pulverbeschichtung
Ein lösemittelfreies und umweltfreundliches Lackierungsverfahren ist die Pulverbeschichtung. Hier öffnet sich dem Anwender ein breites Farbspektrum. Das Verfahren ermöglicht bzw. verleiht u.a.:
1. Verwendung einer breiten Farbpalette
2. Variierendes Oberflächenfinish
3. Gute Korrosionseigenschaften
4. Gute Verschleiß- und Gleitoberfläche

Pulverlack verleiht gute UV-Verträglichkeit und ist deshalb geeignet für Produkte, die im Außenbereich eingesetzt werden. Korrekt ausgeführte Vorbehandlung ist wichtig für ein gutes und haltbares Lackierungsergebnis. Die gewöhnliche Vorbehandlung besteht aus Entfetten, Beizen und Chromatieren. Pulverlackierung ermöglicht die Verwendung der gesamten Farbskala im RAL- und NCS-Bereich.

Siebdruck
Der Aufdruck auf Aluminiumprofile durch das Siebdruckverfahren zeigt haltbare und dekorative Ergebnisse. Siebdruck kann auf unbehandelten und anodisierten Aluminiumoberflächen erfolgen. Besonders haltbare Ergebnisse werden erzielt, wenn der Siebdruck zwischen Anodisierung und Verdichtung erfolgt. Die Poren der Oxidschicht absorbieren die Druckfarbe, die anschließende Verdichtung schließt die Poren und verleiht dadurch zusätzlichen Schutz gegen Verschleiß.

Folieren
Ein Schutzfilm (bzw. eine Folie) kann auf den meisten Profilen angebracht werden, um die Sichtfläcen gegen Schäden bei mechanischer Bearbeitung, Transport und Montage zu schützen. Beste Ergebnisse werden maschinell durch Andruckrollen erzeugt, die der Ausformung der Profile angepasst sind. Die Temperaturen liegen zwischen 15 und 40°C. Die Dicke der Folie muss berücksichtigt werden da sie nur eine Stärke von 50µm hat.