Eloxieren ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche von Aluminium- oder Aluminiumlegierungsprodukten. Dabei wird das Aluminium- oder Aluminiumlegierungsprodukt als Anode in eine Elektrolytlösung gegeben und elektrischer Strom angelegt, um die Aluminiumoxidschicht zu bilden. Eloxieren verbessert die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und die dekorativen Eigenschaften von Aluminiumprofilen. Beim Eloxieren von Aluminiumprofilen können verschiedene typische Fehler auftreten. Betrachten wir zunächst die Ursachen für punktförmige Fehler. Materialkorrosion, Badverunreinigungen, Ausfällung von Legierungssekundärphasen oder galvanische Effekte können zu punktförmigen Fehlern führen. Sie werden wie folgt beschrieben:
1. Säure- oder Alkaliätzung
Vor dem Eloxieren kann Aluminium durch Säuren oder Laugen korrodieren oder durch Säure- oder Laugendämpfe angegriffen werden, was zu örtlich begrenzten weißen Flecken auf der Oberfläche führt. Bei starker Korrosion können sich größere Lochfraßflecken bilden. Mit bloßem Auge lässt sich nur schwer feststellen, ob die Korrosion durch Säure oder Lauge verursacht wurde. Unter dem Mikroskop lässt sich dies jedoch leicht erkennen. Ist der Boden des Lochs rund und weist keine interkristalline Korrosion auf, handelt es sich um alkalische Ätzung. Ist der Boden unregelmäßig und weist interkristalline Korrosion sowie tiefere Löcher auf, handelt es sich um Säureätzung. Auch unsachgemäße Lagerung und Handhabung im Werk können zu dieser Art von Korrosion führen. Säuredämpfe von chemischen Poliermitteln oder anderen säurehaltigen Dämpfen sowie chlorierte organische Entfetter können Säureätzung verursachen. Häufige alkalische Ätzungen werden durch verstreuten und verspritzten Mörtel, Zementasche und alkalische Waschflüssigkeiten verursacht. Sobald die Ursache ermittelt ist, kann das Problem durch eine Verbesserung des Managements verschiedener Prozesse in der Fabrik gelöst werden.
2. Atmosphärische Korrosion
Aluminiumprofile, die feuchter Luft ausgesetzt sind, können weiße Flecken entwickeln, die sich oft längs entlang der Formlinien erstrecken. Atmosphärische Korrosion ist im Allgemeinen nicht so schwerwiegend wie Säure- oder Alkaliätzen und kann durch mechanische Methoden oder alkalisches Waschen entfernt werden. Atmosphärische Korrosion ist meist nicht lokalisiert und tritt tendenziell an bestimmten Oberflächen auf, beispielsweise in Bereichen mit niedrigeren Temperaturen, in denen Wasserdampf leicht kondensiert, oder an oberen Flächen. Bei stärkerer atmosphärischer Korrosion sieht der Querschnitt der Lochfraßstellen wie umgestülpte Pilze aus. In diesem Fall kann alkalisches Waschen die Lochfraßstellen nicht beseitigen und kann sie sogar vergrößern. Wenn atmosphärische Korrosion festgestellt wird, sollten die Lagerbedingungen im Werk überprüft werden. Aluminiummaterialien sollten nicht an Orten mit zu niedrigen Temperaturen gelagert werden, um Wasserdampfkondensation zu vermeiden. Der Lagerbereich sollte trocken und die Temperatur möglichst gleichmäßig sein.
3. Papierkorrosion (Wasserflecken)
Wenn Papier oder Karton zwischen Aluminiummaterialien gelegt oder für Verpackungszwecke verwendet werden, verhindern sie Abrieb. Wird das Papier jedoch feucht, bilden sich Korrosionsflecken auf der Aluminiumoberfläche. Bei der Verwendung von Wellpappe bilden sich an den Kontaktpunkten mit der Wellpappe regelmäßige Linien von Korrosionsflecken. Obwohl Defekte manchmal direkt auf der Aluminiumoberfläche sichtbar sind, sind sie nach alkalischer Wäsche und Eloxierung oft ausgeprägter. Diese Flecken sind im Allgemeinen tief und lassen sich mechanisch oder durch alkalische Wäsche nur schwer entfernen. Papier- (Karton-)Korrosion wird durch im Papier vorhandene Säureionen, hauptsächlich SO42- und Cl-, verursacht. Daher sind die Verwendung von chlorid- und sulfatfreiem Papier (Karton) und die Vermeidung des Eindringens von Wasser wirksame Methoden zur Vorbeugung von Papier- (Karton-)Korrosion.
4.Reinigungswasserkorrosion (auch als Schneeflockenkorrosion bekannt)
Wenn das Spülwasser nach einer alkalischen Reinigung, einem chemischen Polieren oder einer Schwefelsäurebeizung Verunreinigungen enthält, können sich sternförmige oder strahlenförmige Flecken auf der Oberfläche bilden. Die Korrosionstiefe ist gering. Diese Art von Korrosion tritt auf, wenn das Reinigungswasser stark verunreinigt ist oder wenn die Durchflussrate der Überlaufspülung niedrig ist. Sie ähnelt in ihrem Aussehen schneeflockenförmigen Kristallen, daher der Name „Schneeflockenkorrosion“. Die Ursache ist die Reaktion zwischen Zinkverunreinigungen im Aluminium und dem SO42- und Cl- im Reinigungswasser. Bei einer mangelhaften Isolierung des Tanks können galvanische Effekte diesen Defekt verschlimmern. Ausländischen Quellen zufolge tritt diese Art von Korrosion wahrscheinlich auf, wenn der Zn-Gehalt der Aluminiumlegierung über 0,015 % und der Cl--Gehalt im Reinigungswasser über 15 ppm liegt. Sie kann durch Beizen mit Salpetersäure oder die Zugabe von 0,1 % HNO3 zum Reinigungswasser beseitigt werden.
5. Chloridkorrosion
Auch geringe Mengen Chlorid im Schwefelsäure-Anodisierbad können zu Lochfraß führen. Charakteristisch sind tiefschwarze, sternförmige Löcher, die sich an Kanten und Ecken des Werkstücks oder in Bereichen mit höherer Stromdichte konzentrieren. Die Lochfraßstellen weisen keine Eloxalschicht auf, und die Schichtdicke in den übrigen „normalen“ Bereichen ist geringer als erwartet. Der hohe Salzgehalt des Leitungswassers ist die Hauptursache für die Cl-Verschmutzung im Bad.
6.Galvanische Korrosion
In einem unter Spannung stehenden Tank (Eloxieren oder elektrolytisches Färben) können die galvanischen Effekte zwischen dem Werkstück und dem Tank (Stahltank) oder die Auswirkungen von Streuströmen in einem nicht unter Spannung stehenden Tank (Spülen oder Versiegeln) Lochkorrosion verursachen oder verschlimmern.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminum
Veröffentlichungszeit: 15. Dezember 2023
