Leitfaden zur Nachbearbeitung beim 3D-Druck: Eloxiertes Aluminium

Was ist Eloxieren?

Eloxieren ist ein elektrochemischer Prozess, der die Dicke der natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche von Metallteilen, insbesondere Aluminium, erhöht. Durch diesen Prozess wird das natürlich vorkommende Schutzoxid verdickt und gehärtet, wodurch eine Oberfläche entsteht, die haltbarer, korrosionsbeständiger und aufnahmefähiger für Farbstoffe ist.

Die Magie des Eloxierens geschieht in einer Elektrolysezelle, in der Aluminium als Anode fungiert. Untergetaucht in ein saures Elektrolytbad und unter elektrischem Strom erfährt die Aluminiumoberfläche eine kontrollierte Oxidation. Diese Reaktion führt dazu, dass sich die Aluminiumatome mit Sauerstoffionen verbinden und eine Schicht aus Aluminiumoxid entsteht.

Von der Luft- und Raumfahrtindustrie bis hin zu Küchengeräten ist eloxiertes Aluminium allgegenwärtig.

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Was ist eloxiertes Aluminium?

Eloxiertes Aluminium ist eine spezielle Aluminiumart, die durch Eloxieren eine haltbare und schützende Oxidschicht auf der Oberfläche erzeugt. Diese Schicht wird nicht wie Farbe oder Beschichtung aufgetragen, sondern ist vollständig in das darunterliegende Aluminiumsubstrat integriert.

Eloxiertes Aluminium ist deutlich härter als Standardaluminium. Es ist kratz- und verschleißfest und eignet sich daher ideal für Anwendungen, die Langlebigkeit erfordern. Durch Eloxieren lassen sich auf Aluminium verschiedene Farben ohne Farbstoffe erzeugen. Das Metall selbst kann durch den Eloxierungsprozess in einer Reihe von leuchtenden und langlebigen Farbtönen eingefärbt werden. Darüber hinaus wirkt die Eloxalschicht auch isolierend, was eloxiertes Aluminium zu einer guten Wahl für nichtleitende Anwendungen macht.

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Können 3D-Drucke aus Aluminium eloxiert werden?

Das Eloxieren, das eine harte, korrosionsbeständige Oberfläche erzeugt, ist für herkömmliche Aluminiumteile bewährt. Bei 3D-gedruckten Aluminiumteilen stößt das Verfahren jedoch auf einige besondere Herausforderungen.

3D-gedrucktes Aluminium enthält typischerweise einen höheren Siliziumanteil (ca. 10 %) in der Legierung (AlSi10Mg), was den Anodisierungsprozess beeinträchtigen kann. Silizium ist im Anodisierungselektrolyt nicht so reaktiv wie Aluminium, was zu einer weniger gleichmäßigen und potenziell schwächeren Anodenschicht führt.

Trotz der Herausforderungen ist das Eloxieren von 3D-gedrucktem Aluminium technisch möglich:

● Oberflächenvorbereitung: Sicherstellen, dass das 3D-gedruckte Teil sauber und frei von Rückständen ist.

● Anodisieren: Das Teil wird in ein saures Elektrolytbad getaucht und von elektrischem Strom durchflossen, um die Oxidschicht aufzubauen.

● Färben (optional): Auftragen von Farbstoffen auf die poröse anodische Schicht, wenn eine farbige Oberfläche gewünscht wird.

● Versiegeln: Schließen der Poren in der Eloxalschicht, um Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Überlegungen zum Eloxieren von 3D-gedrucktem Aluminium

● Oberflächenqualität: Die anfängliche Oberflächenqualität eines 3D-gedruckten Teils ist entscheidend, da alle Unvollkommenheiten durch den Eloxierungsprozess verstärkt werden.

● Legierungszusammensetzung: Die für den 3D-Druck verwendete spezielle Legierung kann sich auf die Eloxierungsergebnisse auswirken, wobei einige Legierungen besser reagieren als andere.

● Nachbearbeitung: Um vor dem Eloxieren eine glatte Oberfläche zu erzielen, können zusätzliche Nachbearbeitungsschritte erforderlich sein.

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Wie eloxiert man Aluminium?

1. Reinigung: Beginnen Sie mit einer gründlichen Reinigung des Aluminiumteils, um alle Verunreinigungen zu entfernen, die den Eloxierungsprozess beeinträchtigen könnten.

2. Vorbereitung: Bereiten Sie ein Eloxalbad mit einer Mischung aus destilliertem Wasser und einer Säure wie Schwefelsäure vor. Das genaue Verhältnis kann variieren, gängig ist jedoch ein Verhältnis von 1:1.

3. Elektrolytisches Bad: Tauchen Sie das Aluminiumteil in das Bad und schließen Sie es an den Pluspol einer Stromquelle an. Der Minuspol ist mit einer Kathode verbunden, die sich ebenfalls im Bad befindet.

4. Eloxieren: Lassen Sie das Aluminium für eine festgelegte Zeit, die zwischen 30 Minuten und einer Stunde liegen kann, je nach der gewünschten Dicke der Oxidschicht, Strom zuführen.

5. Färben (optional): Nach dem Eloxieren kann das Teil in ein Farbbad gelegt werden, wenn eine farbige Oberfläche gewünscht wird. Die poröse Oxidschicht absorbiert den Farbstoff.

6. Versiegeln: Abschließend wird das Teil versiegelt, um die Poren in der Oxidschicht zu schließen und die Farbe (falls gefärbt) zu fixieren. Dies geschieht normalerweise durch Kochen des Teils in sauberem Wasser oder durch Verwendung einer Versiegelungslösung.

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Vorteile von eloxiertem Aluminium

● Haltbarkeit: Die Eloxalschicht ist in das Metall integriert, sodass sie weder abblättert noch absplittert. Sie ist robust genug, um den Herausforderungen rauer Umgebungen und häufiger Handhabung standzuhalten.

● Korrosionsbeständigkeit: Durch die Eloxierung wird eine Barriere gegen Rost geschaffen, wodurch Aluminium für Außenanwendungen und korrosionsgefährdete Umgebungen geeignet ist.

● Ästhetische Flexibilität: Die poröse Beschaffenheit der eloxierten Schicht ermöglicht die Einführung von Farbstoffen und bietet Designern und Herstellern ein Farbspektrum.

● Verbesserte Haftung: Farben und Klebstoffe haften besser auf eloxiertem Aluminium, sodass Oberflächen und Etiketten langfristig intakt bleiben.

● Umweltfreundlich: Das Eloxieren ist ein sicherer Prozess, bei dem keine schädlichen oder giftigen Substanzen entstehen, und steht im Einklang mit Initiativen für umweltfreundliche Fertigung.

Was sind die Hauptunterschiede zwischen Eloxieren und Galvanisieren?

Beim Galvanisieren wird mithilfe von elektrischem Strom eine Schicht aus Metallionen auf einem Substrat abgeschieden. Das Substrat dient als Kathode in einer Elektrolysezelle, und die Metallionen in der Lösung werden von ihm angezogen, wodurch eine Beschichtung entsteht. Diese Beschichtung kann das Aussehen, die Leitfähigkeit und die Korrosionsbeständigkeit des Substrats verbessern.

Beim Eloxieren wird speziell auf Aluminium und Titan eine haltbare Oxidschicht erzeugt, während beim Galvanisieren eine Metallschicht auf eine große Bandbreite von Substraten für verschiedene funktionale und dekorative Zwecke aufgebracht wird.

3DSPRO eloxiertes Aluminium :

3DSPRO galvanisiertes Aluminium :

3DSPRO 3D Plus™-Lösungen bieten Eloxieren

3DSPRO 3D Plus™-Lösungen revolutionieren unsere Denkweise über 3D-Druck und Nachbearbeitung. Mit einem umfassenden Ansatz für das 3D-Druck-Ökosystem bietet 3DSPRO Eloxierungsdienste an, die die Qualität und Funktionalität 3D-gedruckter Metallteile verbessern.

Kunden können aus einer Reihe von Farben und Oberflächen wählen, die ihren Designvorgaben entsprechen. Das Eloxalverfahren von 3DSPRO ermöglicht ein hohes Maß an Individualisierung und eignet sich daher für Prototypen und Endprodukte.

Jedes eloxierte Teil wird einer strengen Endkontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass Aussehen und Qualität den Erwartungen des Kunden entsprechen.