Das Harteloxieren von Aluminium ist ein Prozess, der es ermöglicht, auf der Oberfläche des Materials eine Aluminiumoxidschicht mit Härte- und Verschleißfestigkeitseigenschaften zu erzeugen, die denen des naturfarbenen oder architektonischen Eloxierens überlegen sind.
Dies liegt daran, dass die Harteloxalschicht eine größere Dicke hat und durch andere Prozessparameter erzeugt wird, wie etwa die Elektrolyttemperatur beim Harteloxieren, die etwa 0 °C beträgt, gegenüber 20 °C beim architektonischen Eloxieren. Auf diese Weise erhält man eine harte und verschleißfeste Beschichtung, die für verschiedene Arten von Anwendungen geeignet ist.
Wie bereits erwähnt, weist Harteloxieren eine hohe Härte auf, die von der verwendeten Aluminiumlegierung abhängt. Im Allgemeinen liegt die Härte von Harteloxierbehandlungen je nach gewählter Legierung zwischen 280 und 500 HV. So eignen sich beispielsweise Aluminiumlegierungen der Serie 6000 besonders für Harteloxalschichten mit hoher Härte, während Legierungen der Serie 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.
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Die Verschleißfestigkeit von harteloxierten 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 harteloxierten 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. Auf den am besten geeigneten Legierungen ist Harteloxieren eine bewährte Standardlösung für Aluminiumbauteile mit Gleit-, Reib- und wiederholten Kontaktbeanspruchungen. Das Ergebnis hängt von der Legierung, der Schichtdicke und den Einsatzbedingungen des Bauteils ab.
Neben der hohen Korrosionsbeständigkeit werden Harteloxierbehandlungen eingesetzt, um die Verschleißfestigkeit von Aluminiumlegierungen zu erhöhen.
In der Automobilindustrie beispielsweise werden mechanische Bauteile wie Ventilgehäuse, Schäfte und Schwimmer, die während des Gebrauchs Reibung und Abrieb ausgesetzt sein können, häufig harteloxiert. Dank der Härte und Verschleißfestigkeit der eloxierten 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 standzuhalten. Darüber hinaus wird im Maschinenbau das Harteloxieren häufig auf Transferwalzen von Druckmaschinen oder Verpackungsmaschinen angewendet, um den durch Reibung mit Papier oder anderen Materialien verursachten Verschleiß zu reduzieren. Auch in der Textilindustrie werden verschiedene Teile harteloxiert, um dem Verschleiß durch Reibung mit anderen Teilen oder mit Textilfasern standzuhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Harteloxieren eine Oberflächenbehandlung ist, die es ermöglicht, Aluminiumlegierungen Härte- und Verschleißfestigkeitseigenschaften zu verleihen, die denen des naturfarbenen oder architektonischen Eloxierens überlegen sind. Die Härte der harteloxierten Beschichtungen variiert je nach verwendeter Aluminiumlegierung, liegt jedoch im Allgemeinen zwischen 280 und 500 HV. Die mit dem Taber-Abraser-Test gemessene Verschleißfestigkeit hängt von der gewählten Legierung und den Einsatzbedingungen ab: Legierungen der Serien 6000 und 7000 liefern in der Regel die besten Ergebnisse, während Legierungen der Serie 2000 niedrigere Werte aufweisen. Für Aluminiumbauteile, die Reibung und Abrieb ausgesetzt sind, ist Harteloxieren daher eine wirksame und bewährte Lösung.
Harteloxieren wird in verschiedenen Industriezweigen wie der Automobilindustrie, der Fahrradindustrie, dem Maschinenbau 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.
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Vertiefung zu Harteloxieren, Aluminiumlegierungen und Abriebfestigkeitstests
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