Verdichtungsprozess beim Eloxieren

Zuletzt aktualisiert 16. Mar 2026

Bedeutung von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium bezieht sich auf die Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche von Aluminium durch den Anodisierungsprozess (Eloxieren). Diese Oxidschicht erhöht nicht nur die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium, sondern verbessert auch seine Verschleißfestigkeit und ermöglicht weitere Oberflächenbehandlungen, wie zum Beispiel das Einfärben.

eloxiertes Aluminiumblech

Muss eloxiertes Aluminium verdichtet werden?

Die während des Eloxierprozesses von Aluminium gebildete Oxidschicht ist porös, mit einer Porosität zwischen 5 % und 30 %.

Unverdichtetes eloxiertes Aluminium bedeutet, dass die Poren in der Oxidschicht nicht verschlossen wurden. Obwohl diese Poren für einige Anwendungen hilfreich sind, wie zum Beispiel das Eindringen von Farbstoffen zum Einfärben, bringen sie auch einige Probleme mit sich.

Verringerte Korrosionsbeständigkeit: Durch das Vorhandensein von Poren können Feuchtigkeit und Verunreinigungen in die Aluminiumoberfläche eindringen und Korrosion verursachen.
Schlechte Verschleißfestigkeit: Verunreinigungen in den Poren beschleunigen den Verschleißprozess und verringern die Verschleißfestigkeit von Aluminium.
Verschlechterung des Aussehens: In Poren können sich Schmutz und Farbstoffe ansammeln, wodurch die Oberfläche nachdunkelt oder sich verfärbt, was das Erscheinungsbild beeinträchtigt.
Chemische Adsorption: Poren können Chemikalien aus der Umgebung adsorbieren, was die Leistung des Aluminiums beeinträchtigen kann.
Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften: Das Vorhandensein von Poren verringert die Festigkeit und Steifigkeit der Oxidschicht, was sich auf ihre mechanischen Eigenschaften auswirkt.

Daher erfordert unverdichtetes eloxiertes Aluminium zusätzliche Schutzmaßnahmen, um seine langfristige Stabilität und Ästhetik zu gewährleisten.

Um die durch unverdichtetes eloxiertes Aluminium bedingte Unsicherheit zu vermeiden, ist die Verdichtungsbehandlung besonders wichtig, da sie die Leistung der Schicht deutlich verbessern kann.

Schematische Darstellung der Eloxalschicht

Übersicht der Verdichtungsverfahren

Heißwasserverdichtung: Durch Behandlung mit heißem Wasser reagiert die Oxidschicht mit Wasser zu hydratisiertem Aluminiumoxid (Böhmit), und das Volumen dehnt sich aus, um die Poren zu schließen.

Dampfverdichtung: Durch Dampfbehandlung reagiert die Oxidschicht mit Dampf, um hydratisiertes Aluminiumoxid (Böhmit) zu bilden.

Metallsalzverdichtung: Verwendung einer anorganischen Salzlösung zum Verdichten unter Erhitzungsbedingungen, wobei die Poren durch Hydratations- und Salzhydrolyseprodukte gefüllt werden.

Verdichtung durch organische Beschichtung: Verwendung von organischen Beschichtungen wie Klarlack, Harz usw. zum Verdichten, was eine gute Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und dekorative Eigenschaften bietet.

Im Folgenden werden wir jede Methode im Detail besprechen.

Heißwasserverdichtung (HWS)

Die Heißwasserverdichtung ist eine Methode zum Verschließen von Poren, indem eloxiertes Aluminium mit heißem Wasser reagiert, um Aluminiumoxid in hydratisiertes Aluminiumoxid (Böhmit) umzuwandeln.

Das Grundprinzip der Heißwasserverdichtung besteht darin, die Oxidschicht bei hoher Temperatur mit Wasser in Kontakt zu bringen, um hydratisiertes Aluminiumoxid (Böhmit) zu erzeugen, das sich im Volumen ausdehnt und die Poren verschließt.

Die Reaktionsgleichung lautet wie folgt:

Al₂O₃ + nH₂O → Al₂O₃·nH₂O

wobei n 1 oder 3 sein kann. Wenn n=1 ist, nimmt das Volumen des erzeugten Aluminiumoxid-Monohydrats (Böhmit) um etwa 33 % zu; wenn n=3 ist, nimmt das Volumen des Aluminiumoxid-Trihydrats (Böhmit) um fast 100 % zu. Diese signifikante Volumenzunahme verschließt die Membranporen effektiv.

Umsetzungsdetails:

Medium: heißes Wasser
Temperatur: Die Heißwasserverdichtung muss über 95 °C liegen
Zeit: Heißwasserverdichtung für 20-40 Minuten
Anforderungen an die Wasserqualität: Verwenden Sie deionisiertes oder destilliertes Wasser, um zu vermeiden, dass Verunreinigungen die Leistung der Membranschicht beeinträchtigen.
Eigenschaften: Die Ausrüstung für die Heißwasserverdichtung ist einfach, leicht zu bedienen und kostengünstig;

Dampfverdichtung

Das Prinzip der Dampfverdichtung ähnelt dem der Heißwasserverdichtung. Es ist eine Methode zum Verschließen von Poren, indem das eloxierte Aluminiumblech mit Dampf reagiert, um eloxiertes Aluminium in hydratisiertes Aluminiumoxid (Böhmit) umzuwandeln.

Medium: Dampf
Temperatur: Die Dampfverdichtungstemperatur liegt bei etwa 100-115 °C.
Zeit: Dampfverdichtung für 20-30 Minuten
Eigenschaften: Die Dampfverdichtung hat eine bessere Qualität und der gefärbte Film verliert nicht leicht seine Farbe, aber die Ausrüstung für die Dampfverdichtung ist komplex und die Kosten sind hoch.

Metallsalzverdichtung (MSS)

Die Metallsalzverdichtung (MSS) erreicht die Dichtwirkung, indem eloxiertes Aluminium in eine erhitzte Metallsalzlösung getaucht wird und die Poren mit Hydratations- und Salzhydrolyseprodukten gefüllt werden. Häufig verwendete Metallsalze sind Dichromate, Molybdate, Silikate usw.

Dichromat-Verdichtung

Die Dichromat-Verdichtung ist ein Prozess, bei dem die Poren auf der Oberfläche von eloxiertem Aluminium durch Behandlung mit einer Dichromatlösung verschlossen werden.

Prinzip: Aluminiumoxid reagiert mit Dichromat unter Bildung von hydratisiertem Aluminiumoxid (Böhmit) und Aluminiumchromat, die die Poren verschließen.
Reaktionsgleichung: 2Al₂O₃ + 3K₂Cr₂O₇ + 5H₂O → 2Al(OH)₃CrO₄ + 2Al(OH)₃Cr₂O₇ + 6KOH
Eigenschaften: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit, lässt den Film jedoch hellgelb erscheinen, was nicht für Produkte mit hohen dekorativen Anforderungen geeignet ist.

Hydrolysesalz-Verdichtung

Die Hydrolysesalz-Verdichtung ist eine Verdichtungstechnologie für eloxiertes Aluminium, insbesondere für Eloxalschichten nach dem Färben.

Durch Erhitzen in einer neutralen Lösung wird ein hydrolysierbares Metallsalz (wie Nickelsulfat oder Nickelacetat) verwendet, um eine Hydroxidfällung in den Poren der Oxidschicht zu bilden, wodurch die Poren effektiv gefüllt und verschlossen werden.

Prinzip: Verwenden Sie eine nahezu neutrale Salzlösung, wie z. B. Nickelsulfat, zur Hydrolyse in den Membranporen, um Nickelhydroxid und andere Ausfällungen zum Füllen der Poren zu erzeugen.
Reaktionsgleichung: NiSO₄ + 2H₂O → Ni(OH)₂·H₂O + H₂SO₄
Eigenschaften: Es beeinflusst nicht die Farbe der Filmschicht, eignet sich für dekorative Schichten und kann die Stabilität von Farbstoffen verbessern.

Kaltverdichtungsverfahren

Das Kaltverdichten von Eloxal ist eine Verdichtungsbehandlungsmethode, die bei Raumtemperatur durchgeführt wird. Im Einzelnen wird der eloxierte Film zur Behandlung in deionisiertes Wasser gelegt, das ein Dichtungsmittel enthält.

Die Kaltverdichtungstechnologie erreicht die Abdichtung hauptsächlich durch die Ablagerung von Füllmaterialien in den Mikroporen der Oxidschicht, anstatt sich auf die Volumenausdehnung von Böhmit zu verlassen, das durch eine Hydratationsreaktion erzeugt wird.

Diese Methode wird normalerweise bei einer Raumtemperatur von 20-25 °C durchgeführt. Im Vergleich zur traditionellen kochenden Wasserverdichtung kann die Kaltverdichtung Energie und Zeit sparen.

Prinzip: Bei Raumtemperatur oder leicht über Raumtemperatur wird eine Dichtlösung verwendet, die Metallsalze wie Nickel und Kobalt enthält, um Hydroxide durch Hydratation und Hydrolyse von Metallionen zu erzeugen, um die Poren zu verschließen.
Eigenschaften: Freundliche Betriebsumgebung, geringer Energieverbrauch, geringe Umweltbelastung, geeignet für eine Vielzahl von Aluminium- und Aluminiumlegierungsprodukten.

Verdichtung durch organische Beschichtung

Die Verdichtung durch organische Beschichtung erzielt Abdichtungs- und dekorative Effekte, indem organische Beschichtungen wie Klarlack, Harz usw. auf die Oberfläche von Aluminium und Aluminiumlegierungen aufgetragen werden, um einen dichten Lackfilm zu bilden.