Farbunterschiede auf eloxierten Aluminiumoberflächen

Ursachen und Folgen wissenschaftlich untersucht

09. November 2009

Aluminiumbauteile werden eloxiert, damit sie korrosionsbeständiger sind, leichter gewartet werden können – und dekorativer aussehen. Unregelmässigkeiten in Farbe und Glanz werden häufig als signifikante optische Mängel wahrgenommen. Gerichtliche Auseinandersetzungen zwischen den Beteiligten und erhebliche finanzielle Kosten können die Konsequenz sein. Um dies zu verhindern, müssen bei der Herstellung und Bearbeitung eines Werkstoffs Parameter wie Rauheit, Korngröße, Porosität oder Textur beachtet werden.

Im Rahmen eines, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit über die Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen AIF e.V. geförderten, Forschungsprojekts unter der Leitung von Dr. Gesa Beck und Stefan Funk untersuchte das Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie fem dekorative Mängel an eloxierten Aluminiumoberflächen. Die Untersuchungen des Fem ergaben, dass der Grad der Aufrauhung durch das Beizen der Aluminiumoberfläche vor dem Eloxieren festgelegt wird. Mitbestimmend ist auch die Mikrostruktur der Aluminiumoberfläche, vor allem die Textur des Aluminiums spielt eine bedeutende Rolle. Zu optischen Ungleichmäßigkeiten kommt es, wenn Unterschiede bei der Qualität der Eloxalschicht und beim Grad der Aufrauhung der Aluminiumoberfläche bestehen. Eine ungleiche Textur von mehreren Elementen ist durch deren unterschiedliche Legierungszusammensetzungen bedingt. Dagegen ist eine ungleiche Textur wie die auf einem Einzelteil auftretende Streifigkeit vermutlich auf die mechanische Verformung des Bauteils beim Verarbeitungsprozess (z.B. Walzen oder Strangpressen) zurückzuführen. Die Forschungsergebnisse belegen, dass die Mikrostruktur (vor allem das Gefüge und die Textur) in den verschiedenen Fertigungsschritten verändert wird. Leichte Fertigungsschwankungen haben aber nach Aussage des Fem keinen entscheidenden Einfluss auf die Mikrostruktur und damit auf die optische Erscheinung der Aluminiumbauteile. Gemäss fem scheint es sinnvoll zu sein, Fertigungsschritte und eine Legierungszusammensetzung zu wählen, die einen geringen Anteil an Kristalliten mit Würfeltextur zur Folge haben, da die Würfeltextur häufig zu optischen Ungleichmässigkeiten führt. Eine weitere wichtige Erkenntnis des Forscherteams ist, dass die Legierungszusammensetzung einen stärkeren Einfluss auf die optische Erscheinung hat als bisher angenommen; das heißt bereits kleine Änderungen der Zusammensetzung führen zu einem anderen optischen Erscheinungsbild.