Das Harteloxieren von Aluminium ist ein Prozess, der es ermöglicht, auf der Oberfläche des Materials eine Aluminiumoxidschicht mit Härteeigenschaften und Verschleißfestigkeit zu erzeugen, die denen des natürlichen oder architektonischen Anodisierens überlegen sind. Dies liegt daran, dass die harte Eloxalschicht eine größere Dicke hat und unter Verwendung verschiedener Prozessparameter wie der Elektrolyttemperatur des Anodisierens erhalten wird, die beim Harteloxieren etwa 0 °C beträgt, gegenüber 20 °C beim architektonischen Anodisieren. Auf diese Weise erhält man eine harte und verschleißfeste Beschichtung, die für verschiedene Arten von Anwendungen geeignet ist.
Die Härte
Wie bereits erwähnt, weist Harteloxieren eine hohe Härte auf, die von der verwendeten Aluminiumlegierung abhängt. Im Allgemeinen liegt die Härte der Behandlungen beim Harteloxieren je nach gewählter Legierung zwischen 280 und 500 HV. So eignen sich beispielsweise Aluminiumlegierungen der Reihe 6000 besonders für harte Eloxalschichten mit hoher Härte, während Legierungen der Reihe 2000 aufgrund ihres Kupfergehalts niedrigere Härtewerte von etwa 280 HV erreichen. Die Legierungen der Serie 7000 liegen in der Mitte und können eine Härte von etwa 350 HV erreichen.
Verschleißfestigkeit
Die Verschleißfestigkeit von hartanodisierten Beschichtungen ist eine Eigenschaft, die eng mit der Härte der Behandlung zusammenhängt. Je höher die Härte, desto höher die Verschleißfestigkeit. Zur Messung der Verschleißfestigkeit von hartanodisierten Beschichtungen wird üblicherweise der Abriebfestigkeitstest „Taber Abraser“ verwendet, bei dem ein Abriebtest an einer Probe durch Reiben mit Schleifrädern durchgeführt wird. Die Abriebfestigkeit wird auf der Grundlage des Gewichtsverlusts des Prüfmusters vor und nach dem Test berechnet, der aus 10.000 Abriebzyklen besteht.
Basierend auf den Ergebnissen des „Taber Abraser-Tests“ weisen die Aluminiumlegierungen der Serie 6000 die höchsten Abriebfestigkeiten auf, gefolgt von den Legierungen der Serie 7000. Im Gegensatz dazu weisen die Legierungen der Serie 2000 die geringste Verschleißfestigkeit auf. Wichtig ist jedoch, dass die Verschleißfestigkeit von hartanodisierten Beschichtungen im Allgemeinen sehr hoch ist, höher als die von Stahllegierungen und chemischer Vernickelung und vergleichbar mit der von Hartchrom.
Anwendungen für Verschleißfestigkeit
Neben der hohen Korrosionsbeständigkeit werden Behandlungen mit Harteloxieren verwendet, um die Verschleißfestigkeit von Aluminiumlegierungen zu erhöhen.
In der Automobilindustrie beispielsweise werden mechanische Bauteile wie Ventilgehäuse, Stangen und Schwimmer, die während des Gebrauchs Reibung und Abrieb ausgesetzt sein können, häufig hartanodisiert. Dank der Härte und Verschleißfestigkeit der anodisierten Oberfläche haben diese Komponenten eine längere Lebensdauer. In der Fahrradindustrie wird Harteloxieren beispielsweise auf Kettenblättern verwendet, um dem durch den Lauf der Kette verursachten Abrieb zu widerstehen. Darüber hinaus wird in der Industrie das Harteloxieren häufig auf Transferwalzen von Druckmaschinen oder Verpackungsmaschinen angewendet, um den Verschleiß durch das Reiben mit Papier oder anderen Materialien zu reduzieren. Auch in der Textilindustrie werden verschiedene Teile hartanodisiert, um Verschleiß durch Reibung mit anderen Teilen oder mit Textilfasern zu widerstehen.
Schlussfolgerungen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Harteloxieren eine Oberflächenbehandlung ist, die es ermöglicht, Aluminiumlegierungen Eigenschaften von Härte und Verschleißfestigkeit zu verleihen, die denen des natürlichen oder architektonischen Anodisierens überlegen sind. Die Härte der hartanodisierten Beschichtungen variiert je nach verwendeter Aluminiumlegierung, liegt jedoch im Allgemeinen zwischen 280 und 500 HV. Die Verschleißfestigkeit wird mit dem Taber Abraser-Abriebfestigkeitstest gemessen und hängt auch von der gewählten Legierung ab. Im Allgemeinen weisen die Legierungen der Serien 6000 und 7000 die höchsten Abriebfestigkeiten auf, während die Legierungen der Serie 2000 die geringsten Verschleißfestigkeiten aufweisen. Wichtig ist jedoch, dass die Verschleißfestigkeit von hartanodisierten Beschichtungen im Allgemeinen sehr hoch und höher ist als die von Stahllegierungen und chemischer Vernickelung.
Harteloxieren wird in verschiedenen Industriezweigen wie der Automobilindustrie, der Fahrradindustrie, der Industriemaschinenindustrie und der Textilindustrie eingesetzt, um die Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit von Komponenten zu erhöhen, die Reibung und Abrieb ausgesetzt sind. Auf diese Weise stellt das Harteloxieren eine effektive Lösung dar, um die Leistung und Haltbarkeit vieler Produkte zu verbessern.
