Oberflächentechnik II: Eloxieren, Pulver, Galvanik
Was ist der Unterschied zwischen Eloxieren und Harteloxieren?
Harteloxieren ist Eloxieren mit gekühltem Elektrolyten und höherer Stromdichte. Dadurch entsteht eine dichtere, dickere Schicht: üblich sind rund 25 bis 50 Mikrometer statt etwa 5 bis 25, und die Härte steigt auf etwa 350 bis 600 HV. Das Bauteilmaß wächst dabei um etwa die Hälfte der Schichtdicke.
Passende Leistungen
Derselbe Prozess, andere Parameter
Chemisch passiert dasselbe: Aluminium wird anodisch oxidiert. Beim Harteloxieren wird der Elektrolyt jedoch stark gekühlt und mit deutlich höherer Stromdichte und Spannung gearbeitet. Das Oxid kann sich dadurch weniger rücklösen, die Schicht wächst dichter, dicker und mit feinerer Porenstruktur auf.
Sichtbar ist der Unterschied sofort: Harteloxal wird werkstoffabhängig grau bis dunkelbraun oder schwarz, auch ohne Färbung. Helle oder brillante Farbtöne sind damit nicht darstellbar. Bei sehr reinen Legierungen sind in Sonderfällen Schichten bis in den Bereich von 200 Mikrometern möglich.
Die Unterschiede im Überblick
| Merkmal | Eloxal, Standard | Harteloxal |
|---|---|---|
| Schichtdicke | etwa 5 bis 25 µm | üblich etwa 25 bis 50 µm |
| Härte | etwa 200 bis 350 HV | etwa 350 bis 600 HV |
| Farbe | natur oder gefärbt, breite Palette | grau bis schwarz, legierungsabhängig |
| Maßzuwachs je Fläche | gering | rund die Hälfte der Schichtdicke |
| Typischer Zweck | Optik, Korrosionsschutz, Isolation | Verschleißschutz, Gleitflächen, Kanten |
Für die Konstruktion heißt das: Bei Harteloxal muss die Maßänderung eingeplant werden. Gewinde, Passungen und Dichtflächen werden entweder abgedeckt oder mit passendem Aufmaß gefertigt. Innenliegende Flächen und enge Bohrungen werden zudem nur begrenzt beschichtet, weil die Stromverteilung dort ungleichmäßig ist.
Verdichten: nicht immer sinnvoll
Beim Standardeloxal ist das Verdichten Pflicht, weil es Farbe und Korrosionsschutz sichert. Bei Harteloxal ist es eine Abwägung: Das Verschließen der Poren verbessert den Korrosionsschutz spürbar, verringert aber die Verschleißfestigkeit der Schicht.
Deshalb wird für reine Gleit- und Verschleißanwendungen häufig gar nicht oder nur teilverdichtet, für korrosiv belastete Teile dagegen vollständig. Es gibt außerdem Varianten, bei denen Gleitmittel wie PTFE in die Poren eingelagert werden, um die Reibung zu senken. Was gilt, gehört in die Zeichnung — zusammen mit Schichtdicke, Prüfstelle und den Flächen, die frei bleiben sollen. Harteloxieren führen spezialisierte Betriebe durch.
Das Wichtigste in Kürze
- Harteloxal entsteht im gekühlten Elektrolyten bei hoher Stromdichte — dichter und dicker.
- Übliche Schichtdicken: 25 bis 50 Mikrometer, Härte etwa 350 bis 600 HV.
- Das Maß wächst je Fläche um rund die Hälfte der Schichtdicke — Toleranzen einplanen.
- Verdichten erhöht den Korrosionsschutz, senkt aber die Verschleißfestigkeit.
Weitere Fragen dazu
Kann Harteloxal in einem bestimmten RAL-Farbton geliefert werden?
Nein, die Schicht wird von sich aus grau bis schwarz und die Färbung hängt stark von der Legierung ab. Einfärben ist nur in dunklen Tönen und mit begrenzter Reproduzierbarkeit möglich. Wer einen definierten Farbton braucht, ist mit Pulverbeschichten oder Nasslack besser bedient.
Ist eine dickere Schicht immer besser?
Nein, mit der Dicke steigt auch die Sprödigkeit. Dicke Schichten neigen an scharfen Kanten und unter Biegung zu feinen Rissen. Sinnvoll ist deshalb, die Schichtdicke an der Beanspruchung auszurichten statt am Maximum.
Für welche Aluminiumlegierungen eignet sich Harteloxieren?
Gute Ergebnisse liefern Knetlegierungen der Reihen 5000, 6000 und mit Einschränkungen 7000. Hohe Kupfer- und Siliziumanteile stören den Schichtaufbau, weshalb Druckguss meist ungeeignet ist. Der Werkstoff sollte deshalb bereits bei der Konstruktion mit dem Beschichter abgestimmt werden.
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