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Hartanodisieren: Temperaturausdehnungskoeffizient
09. September 2007 02:26
@ Christoph: Weißt Du zufällig den Temperatur-Ausdehungskoeffizient für eine Alu-Eloxalschicht?? Hab im Netz nichts gefunden....
Problem: Beim Hartanodisieren (und eigenlich auch beim normalen Anodisieren) ist die Eloxalschicht kristalliener Struktur, während das darunter liegende Material eben metallische Struktur hat. Solang das Anodisierbad bei 20°C gehalten wird und die Einsatztemperatur des fertigen Werkstückes auch in diesem Bereich liegt, gibt´s keine Probleme.
Wenn jedoch, die Temperatur des Anodisierbades wesendlich tiefer, oder die Einsatztemperatur wesendlich höher als normal ist, dehen sich Al und Al-Oxid unterschiedlich aus und eine feine Haarrißbildung ist vorprogrammiert. Wenn man nun den Temp-Ausdehungskoeffizienten des Al-Oxides vorher wüsste, könnte man überschlägig berechnen, ab wann man die Badkühlung ausschaltet und das Bad auf eine best. Temperatur erwärmen lässt, bevor man dann die anodisierung beendet.
Wir haben bei einem Bauteil feine Haarrisse entdeckt, das eine Anodisiertemperatur von 7°C und eine Einsatztemperatur von 50°C hat. die Haarrisse verlaufen entlang des Umfangs des rotationssymentischen Teils, daher schließe ich darauf, daß die sehr verschiedenliche Ausdehung von Al und Al-Oxid diese Risse verursachtr hat....
Grüße
Simon Klopp
KWK
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Hartanodisieren: Temperaturausdehnungskoeffizient
11. September 2007 17:07
Hallo Simon,
ich hab nochmal alles an Literatur durchgewühlt und andere Fachleute befragt: Fehlanzeige
Zu unterschiedlich sind die verschiedenen Parameter der Schicht (Porengröße, Weichheit, Dicke, Hydratgehalte usw.), um da auch nur annäherungsweise einen Koeffizienten nennen zu können.
Das Problem einer reissenden Harteloxalschicht ist nicht neu, aber im Normalfall auch nicht weiter schlimm, da es meist um Abriebfestigkeit geht und diese Kräfte eh flächenhaft angreifen.
Um die Rissgefahr zu verringern, gibt es folgende Möglichkeiten:
1.) Länger bei geringeren Strömen anodisieren.
Dadurch wird die Struktur gleichmässiger und die Schicht insgesamt etwas flexibler.
2.) Den Harteloxalzusatz zusetzen
Durch diesen kann man +10, maximal +15°C gewinnen, so dass sich Spannungen reduzieren. Gleichzeitig wird die Schicht härtemässig besser, so dass geringere Schichtstärken notwendig sind.
3.) Schichtstärke reduzieren
Das sollte einleuchten - geht aber natürlich nicht immer.
4.) Eventuell bei höheren Temperaturen, dafür aber mit geringer Säurekonzentration (5% oder weniger) und höherer Spannung arbeiten.
Das ist aber eine Gratwanderung - zumal die Gefahr besteht, dass die Schicht weicher wird.
5.) Eventuell kann ein Sealing sogar komplett entfallen.
Die Schicht ist dann ebenfalls flexibler.
Zuerst einmal würde ich aber prüfen, ob die Risse nicht sowieso tolerabel sind. Die Abriebfestigkeit wird dadurch jedenfalls nicht beeinträchtigt.
Abblättern kann auch nichts, da die Schicht prinzipbedingt fest mit dem Träger verbunden ist.
Mit freundlichen Grüßen,
Christoph Drube
Electronic Thingks
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