In der Schilderherstellung hat sich in den letzten Jahren Aluminium als ein universell einsetzbares Material erwiesen, das sich zunehmender Beliebtheit erfreut. Insbesondere in Verbindung mit den Möglichkeiten des Digitaldrucks lassen sich eloxierte Aluminiumschilder mit hochauflösenden, mehrfarbigen und fotorealistischen Abbildungen versehen.
Obwohl Eloxieren häufig zum Einfärben von Aluminium genutzt wird, ist eine hübsche Optik nur einer der vielen Vorteile des Verfahrens. Tatsächlich verbessert es die Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit von Aluminiumlegierungen entscheidend. Wie man das leichte Metall mit einer Eloxierung aufwertet und welche Vorzüge das Verfahren bietet, erklären wir in diesem Artikel.
Was bedeutet Eloxierung?
Wenn von eloxiertem oder oxidiertem Aluminium die Rede ist, geht es um eine zusätzliche Beschichtung des Materials. Die Beschichtung besteht aus einer dünnen Oxidschicht, die im Rahmen eines elektrochemischen Prozesses entsteht. Dieser Prozess wird als Eloxieren bezeichnet, das Ergebnis ist also folgerichtig die Eloxierung. Die so behandelte Oberfläche schützt das Aluminium gegen Korrosion und macht das Objekt insgesamt haltbarer, als es bei unbehandeltem Metall der Fall wäre.
Nach einer Eloxierung benötigt ein Aluminiumschild beispielsweise keine weiteren Maßnahmen zum Korrosionsschutz. Das Aufbringen von Lacken oder Folien ist also nicht erforderlich, wenngleich möglich (zum Beispiel aus Gründen der Optik, der zusätzlichen Veredelung oder in Verbindung mit Digitaldruck-Optionen). Ein so behandeltes Aluminiumschild eignet sich bestens zur Verwendung unter schwierigen Umgebungsbedingungen, wie sie etwa in manchen Industriebetrieben oder chemischen Anlagen herrschen.
Vorteile einer Eloxierung im Überblick:
- bessere Beständigkeit gegen Korrosion
- bessere Haltbarkeit gegen Oberflächenabrieb und mechanische Einflüsse
- bessere Beständigkeit gegen UV-Strahlung (z. B. bei direkter Sonneneinstrahlung)
- pflegeleichte Oberfläche, die sich bei Bedarf aufpolieren und einfach reinigen lässt
- Möglichkeit zur Einfärbung des Materials
Die dekorative Eloxierung geht oft mit Einfärbung einher
Im Bereich der Schilderherstellung ist eloxiertes Aluminium in Verbindung mit dem Digitaldruck die perfekte Wahl, um haltbare und optisch herausragende Schilder anzufertigen. Die lange Haltbarkeit spiegelt sich in der universellen Verwendbarkeit wider. So bestehen viele Verkehrsschilder aus Aluminium und trotzen sämtlichen Witterungsbedingungen inklusive intensiver Sonneneinwirkung ohne Probleme. Außerdem unterscheidet man zwischen dem sogenannten dekorativen Eloxieren nach ISO 7599 und dem Harteloxieren nach ISO 10074.
Die dekorative Eloxierung erkennt man häufig an der bunten Einfärbung von Gegenständen aus Aluminium. So werden Werkzeuge, Schlüsselanhänger, Karabinerhaken und ähnliche Produkte häufig von den Herstellern in unterschiedlichen Farben eloxiert, um sich von der Konkurrenz abzuheben. Es dient gleichzeitig als optisches Qualitätsmerkmal.
Hier ist allerdings einige Vorsicht geboten, denn eine bunte Einfärbung bedeutet nicht automatisch, dass eine Eloxierung stattgefunden hat. Umgekehrt bedeutet das Fehlen einer Einfärbung nicht zwangsläufig, dass das Metall nicht eloxiert wurde. So lassen sich eloxierte Aluminiumschilder selbstverständlich auch in der originalen Alu-Optik belassen.
Insbesondere Billighersteller aus Fernost verkaufen manchmal minderwertige Produkte, die ganz normal eingefärbt wurden und keine Eloxierung durchlaufen haben. Manchmal handelt es sich nicht einmal um echtes Aluminium. Diese Gefahr besteht bei renommierten Qualitätsherstellern wie der Gebr. Wenzelmann GmbH allerdings nicht.
Bei der Harteloxierung geht es dagegen weniger um die Optik, sondern um die Verbesserung der Haltbarkeit und der mechanischen Eigenschaften:
- sehr hohe Abriebfestigkeit
- hohe Perforationsbeständigkeit und Härte
- Verbesserung der thermischen Belastbarkeit
- sehr hohe Beständigkeit gegen Korrosion
Die drei Typen der Eloxierung von Aluminium
Der elektrochemische Prozess der Eloxierung erzeugt eine Beschichtung, indem das zu bearbeitende Objekt in einem Säurebad der Einwirkung von elektrischem Strom ausgesetzt wird. Wie hoch die Spannung und Stromstärke der Behandlung ist, hängt vom Verfahren ab, das für den Einzelfall ausgewählt wird. Bei der Eloxierung handelt es sich um einen mehrstufigen Prozess, der im Detail von der verwendeten Metall-Legierung und vom gewünschten Resultat der Eloxierung abhängt.
Der Prozess der Eloxierung im Überblick:
- Wenn das Aluminium die Vorbearbeitung (z. B. Gravur per CNC-Maschine oder Zuschneiden) durchlaufen hat, werden die Teile gereinigt und entfettet. Vorhandene Kratzer werden ggf. durch chemisches Polieren oder Ätzen entfernt. Das Material muss am Ende absolut schmutzfrei sein.
- Vor der Elektrolyse erfolgt eine Spülung, Aufhellung und weitere Spülung.
- Jetzt wird das Werkstück in das Säurebad eingelassen.
- Abhängig vom gewünschten Resultat wird nun die Elektrolyse mit einer entsprechenden Spannung und Stromstärke durchgeführt und ggf. wiederholt.
- Falls gewünscht, kann nach Beendigung der Elektrolyse eine Einfärbung des Materials erfolgen. Dies geschieht über das Hinzufügen bestimmter Farbstoffe. Die Helligkeit lässt sich außerdem über die Dicke der Oxidschicht beeinflussen.
- Am Ende erfolgt die Abdichtung der Oberfläche.
Unterschieden werden drei Typen der Eloxierung:
Typ I-Eloxierung:
Beim einfachsten Verfahren zum Eloxieren wird die Oxidschicht unter Verwendung von Chromsäure erzeugt. Die so entstehende Beschichtung ist etwas dunkler als das Originalmaterial. Diese Methode eignet sich für viele Anwendungen (z. B. auch im Hobbybereich) und bietet ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.
Typ II-Eloxierung:
Im professionellen Bereich ist diese Art der Eloxierung am verbreitetsten. Hierfür wird Schwefelsäure in niedriger Konzentration eingesetzt. Die Beschichtung, die daraus entsteht, ist für eine Vielzahl an Anwendungen geeignet und bietet Möglichkeiten zur Einfärbung der Oberfläche aus dekorativen Gründen. Insbesondere die Korrosionsbeständigkeit wird bei diesem Verfahren verbessert.
Typ III-Eloxierung:
Dieses auch als Harteloxieren bekannte Verfahren ist etwas komplexer als die anderen Methoden. Dafür liefert es ein enorm haltbares Oberflächenergebnis und wird daher als Qualitätsmerkmal in vielen Branchen angewendet. Die Menge an Schwefelsäure, die für dieses Verfahren benötigt wird, ist relativ hoch. Die für die Elektrolyse benötigte Spannung und Stromstärke liegt ebenfalls höher als bei den anderen Varianten.
Außerdem können sich die Werte im Verlauf der Eloxierung verändern. Am Ende steht ein Produkt, das eine sehr hohe mechanische Widerstandsfähigkeit aufweist und sich für anspruchsvolle Einsatzbereiche eignet. Solche Teile kommen zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt, für militärische Anwendungen, in der Medizin oder für den Bau von Motorenteilen in Frage.
Gefährdet die Eloxierung die Gesundheit?
Angesichts des aufwendigen Herstellungsprozesses einer Eloxierung, bei der Säuren und andere chemische Stoffe zum Einsatz kommen, stellt sich die Frage nach der Produktsicherheit des fertigen Gegenstandes. Hier kann jedoch Entwarnung gegeben werden. Die Vorteile von Aluminium bleiben auch nach einer Eloxierung vollständig erhalten.
Daher eignet sich das Verfahren beispielsweise auch für Gegenstände aus Aluminiumlegierungen, die für den Lebensmittelkontakt zugelassen sind. Durch das Eloxieren verbessert sich die Widerstandsfähigkeit gegenüber Reinigungsmitteln und einer eventuellen Sterilisation (z. B. in der Medizin).
Aus diesem Grund sind Aluminiumschilder der Gebr. Wenzelmann GmbH unter anderem im Bereich der Medizintechnik und Lebensmittelherstellung zu finden. Ob im Fertigungsbereich pharmazeutischer Unternehmen oder auf Maschinen zur Lebensmittelproduktion – eloxierte Aluminiumschilder sind vielfältig einsetzbar und besonders haltbar. Davon abgesehen bietet die Eloxierung eine hervorragende Möglichkeit zur individuellen Gestaltung von Schildern für vielfältige Anwendungen inklusive der Veredelung mit hochauflösendem Digitaldruck.
