Aluminiumoxidplatten: Eigenschaften, Produktion und Anwendungen

Was sind Aluminiumoxidplatten?

Aluminiumoxidplatten sind flache oder profilierte Aluminiumbleche, deren Oberfläche in eine dichte anodische Oxidschicht umgewandelt wurde. Das Substrat ist normalerweise eine 1xxx- oder 3xxx-Legierung wie 1050, 1060, 3003 oder 5005, und das Oxid wird elektrochemisch aufgewachsen und nicht aufgemalt. Da die Schicht aus dem Metall selbst besteht, kann sie nicht wie eine organische Beschichtung abplatzen oder abblättern, und die Platte behält die geringe Dichte von Aluminium bei etwa 2,7 g/cm3 bei.

Im kommerziellen Gebrauch deckt der Begriff drei Produktfamilien ab: klar eloxierte Bleche, farbig eloxierte Bleche, die durch Färben oder elektrolytisches Färben hergestellt werden, und oxidierte Spulen, die für Fassaden, Decken und Gerätehäute verwendet werden. Alle drei haben die gleiche grundlegende Metallurgie, unterscheiden sich jedoch in Beschichtungsdicke, Farbechtheit und Oberflächenglanz.

Wie die Oxidschicht entsteht

Die Anodisierung erfolgt in einem sauren Elektrolyten, meist Schwefelsäure, wobei der Aluminiumanteil als Anode fungiert. Ein kontrollierter Strom wandelt die Oberfläche bei herkömmlichen Typ-II-Prozessen mit einer Wachstumsrate von etwa 0,3 bis 0,5 Mikrometern pro Minute in Aluminiumoxid (Al2O3) um, und die Beschichtung wächst sowohl nach innen als auch nach außen von der ursprünglichen Oberfläche.

Entfettung und alkalisches Beizen zur Entfernung von Walzölen und Walzspuren.

Belagentfernung in einem Salpeter- oder Salpeter--Fluorwasserstoffbad, um Legierungsrückstände zu entfernen.

Eloxieren in Schwefelsäure bei ca. 18–22 °C auf die gewünschte Dickenklasse.

Optionale Einfärbung durch Absorption organischer Farbstoffe oder durch elektrolytische Ausfällung von Metallsalzen in den Poren.

Heißversiegelung in entionisiertem Wasser oder einem nickelfreien-freien Versiegelungsmittel, gefolgt von Trocknung und Schutzabdeckung.

ISO 7599 ist die Referenzspezifikation für dekorative und schützende anodische Oxidationsbeschichtungen und definiert Dickenklassen von AA10 bis AA25. Die Versiegelungsqualität wird normalerweise durch den Säureauflösungstest nach ISO 3210 oder den Farbstofffleckentest nach ISO 2143 überprüft, während ASTM B136 die Fleckenbeständigkeit der fertigen Beschichtung abdeckt.

Leistungsmerkmale

Korrosionsbeständigkeit: Die Oxidschicht ist elektrisch isolierend und passiviert die Oberfläche, sodass Platten feuchten, leicht sauren und salzhaltigen Atmosphären weitaus besser widerstehen als walzblanke Bleche. Salzsprühtests nach ASTM B117 werden häufig zur Qualifizierung eingesetzt.

Härte und Verschleiß: In Schwefelsäure hergestellte anodische Schichten erreichen Mikrohärtewerte im Bereich von 200 bis 400 HV, was für Fassadenplatten, Maschinenschutz und Innenverkleidungen ausreicht.

Farbstabilität: Anorganische Farben und ordnungsgemäß versiegelte Farbbeschichtungen behalten ihr Aussehen auch unter UV-Einstrahlung, im Gegensatz zu lackierten Platten, die auskreiden oder abblättern können.

Brandverhalten: Aluminium und seine Oxidschicht sind nicht-brennbar und setzen bei einem Brand weder Rauch noch giftige Gase frei, weshalb Oxidplatten für Tunnel, Bahnhöfe und öffentliche Gebäude geeignet sind, in denen Anstrichsysteme nur eingeschränkt möglich sind.

Formbarkeit: Eloxiertes Blech kann gebogen, gefaltet, gestanzt und rollgeformt werden. Sehr enge Biegeradien sollten vermieden werden, da die keramikähnliche Schicht nur eine begrenzte Dehnung aufweist und eine nachträgliche Eloxierung bevorzugt wird, wenn eine starke Verformung erforderlich ist.

Pflege: Durch einfaches Waschen mit neutralem Reinigungsmittel wird die Oberfläche wiederhergestellt. Es müssen keine Lackfilme ausgebessert und keine Rostflecken entfernt werden.

Typische Spezifikationen

Branchenübergreifende Anwendungen

Oxidierte Aluminiumplatten kommen an weitaus mehr Stellen vor, als die meisten Käufer erwarten. Gebäudehüllen, Vorhangfassadenkassetten, Unterdecken und abgehängte Deckenraster verwenden sie, weil die Oberfläche ihre Farbe behält, ohne dass ein Neuanstrich erforderlich ist. Gerätehersteller verwenden gebürstetes eloxiertes Blech für Kühlschranktüren, Waschmaschinenblenden, Dunstabzugshauben und Fernsehrahmen. In der Transportbranche werden sie für Gepäckträger, Innenverkleidungen, Schilderrückseiten und Unterbodenplatten in Schienenfahrzeugen eingesetzt.

In der Elektronik und Beleuchtung können Platten aufgrund der natürlich isolierenden Oxidschicht als Gehäuse, Maschinenrahmen und Reflektorträger dienen. Industriebetriebe verwenden sie für Maschinenschutzvorrichtungen, Reinraumwandsysteme, Kabelrinnen und Gerätetypenschilder, bei denen es auf eine nicht-funkenbildende, nicht-rostende Oberfläche ankommt. Hersteller von Beschilderungen und Displays schätzen die gleichmäßige, beschichtungsfreie Oberfläche, die nach dem Schneiden kein Ausbessern der Kanten erfordert.

Häufig gestellte Fragen

F: Ist eine Aluminiumoxidplatte dasselbe wie eine lackierte Aluminiumplatte?
Nein. Die Oxidschicht entsteht aus dem Aluminium selbst, ist also ein integraler Bestandteil des Metalls und kein aufgetragener Film. Es bildet keine Blasen, blättert nicht ab und benötigt keine Grundierung.

F: Wie dick sollte die anodische Oxidschicht sein?
Für den dekorativen Einsatz im Innenbereich reichen in der Regel 5 bis 10 µm der Klassifizierung AA10 bis AA15 aus. Für Außenfassaden und Küstenanlagen sind in der Regel 15 bis 25 µm, also AA20 bis AA25, vorgeschrieben, um eine lange Farb- und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.

F: Können eloxierte Platten geschweißt werden?
Das Eloxieren sollte nach dem Schweißen durchgeführt werden, da das Schweißen eines eloxierten Blechs die Oxidschicht in der Hitzeeinflusszone zerstört und ein sichtbares, weniger geschütztes Band hinterlässt. Wenn eine Eloxierung nach dem Schweißen nicht möglich ist, ist eine mechanische Befestigung die bessere Wahl.

F: Behalten Oxidplatten ihre Farbe im Freien?
Ja, sofern die Beschichtung ordnungsgemäß versiegelt ist und die Farbe durch anorganische oder elektrolytische Verfahren erzeugt wird. Klare und bronzefarbene Oberflächen weisen die geringste Abweichung auf, während stark gefärbte helle Farben eher für Innenanwendungen reserviert sind.

F: Wie sollten die Platten gereinigt werden?
Mit Wasser und einem milden neutralen Reinigungsmittel mit einem weichen Tuch oder Schwamm waschen und dann abspülen. Scheuerpulver, starke Laugen und säurebasierte Entkalker greifen die Oxidschicht an und sollten niemals verwendet werden.

F: Sind diese Platten recycelbar?
Ja. Eloxiertes Aluminium trägt keine organische Beschichtung, die vor dem Umschmelzen entfernt werden muss, und die Oxidschicht macht nur einen kleinen Bruchteil der Gesamtmasse aus, sodass Schrott auf dem Sekundäraluminiummarkt einen hohen Wert behält.