Technical Bulletin - vecom.de

1 Pag. 1 TB 2004/17 Laufende Nummer: 2004/17 September 2004 BEIZEN: EINE HERVORRAGENDE OBERFL CHENBEHANDLUNG F R ALUMINIUM Einleitung Die Verwendung von Aluminium kann im Vergleich mit anderen h ufig verwendeten Materialien wie etwa Eisen, Kupfer, Zinn und Gold, nur auf eine kurze Geschichte zur ckblicken. Aluminium ist heute nicht mehr als Baumaterial wegzudenken, vor allem dank der Kombination g nstiger Eigenschaften wie Gewicht, Stabilit t und hohe Korrosionswiderstandsf higkeit. Passivierung und Korrosion Aluminium ist ein unedles Metall, das in Kontakt mit Sauerstoff aus der Luft spontan oxidiert. Dabei wird das Aluminium mit einer Oxidhaut aus Aluminiumoxid berzogen. Diese nat rliche Oxidhaut kann das darunter liegende Aluminium unter nicht belastenden Bedingungen vor Korrosion sch tzen. Dieser Prozess der nat rlichen Oxidation mit Bildung einer vor Korrosion sch tzenden Oxidhaut bezeichnet man als "Passivieren".

2 Die nat rliche Oxidschicht ist allerdings u erst d nn und anf llig. Besch digungen der nat rlichen Oxidhaut reduzieren die Korrosionswiderstandsf higkeit, weil keine vollst ndig geschlossene Oxidhaut auf dem Metall vorhanden ist. Au erdem kann durch Besch digung allerlei Schmutz an der Oberfl che anhaften und zu Einschl ssen in der Oxidhaut f hren. Verunreinigungen in der Oxidhaut k nnen und das gilt auf jeden Fall f r ein feuchtes Milieu Korrosion initiieren, wobei ein wei er Niederschlag aus Aluminiumoxiden auf der Aluminiumoberfl che entstehen kann. Korrosionsprozesse k nnen bei Aluminium unter der Haut oftmals unsichtbar voranschreiten. Wenn es zu keiner oder nur zu einer unvollst ndigen Passivierung kommt, ist das Aluminium ungen gend vor Korrosion gesch tzt. Der Beizprozess In vielen F llen wird Aluminium gebeizt, um die Oberfl che zu reinigen und eine vollst ndige Passivierung zu erreichen.

3 Dar ber hinaus gibt es allerdings auch andere Gr nde f r die Oberfl chenbehandlung von Aluminium. sthetische Gr nde k nnen die Entfernung von Verf rbungen durch Schwei vorg nge und die Erlangung eines einheitlichen Aussehens sein. Eine Beizbehandlung wird au erdem vorgenommen, um das Aluminium f r das Auftragen einer Konversionsschicht zu pr parieren. Es ist von allergr ter Bedeutung, eine v llig saubere Oxidhaut zu haben, bevor eine Konversionsschicht aufgetragen, bevor chromatiert oder verklebt wird. Verschmutzungen auf der Oberfl che reduzieren n mlich die Haftung zwischen Aluminium und Konversionsschicht und k nnen Korrosion initiieren. Nach dem Beizprozess wird mit demineralisiertem Wasser gesp lt, um eine Verunreinigung der Oxidhaut zu minimieren und um eine optimale Passivierung zu erreichen. Zusammenfassend kann man sagen, dass durch eine Behandlung mittels Entfettung, Beizen, Sp len und Oxidation an der Luft: 1) Verunreinigungen wie Fett, l und atmosph rische Verschmutzungen beseitigt werden k nnen (Ultra Clean); 2) Verf rbungen durch Schwei vorg nge entfernt werden k nnen; 3) das Aluminium passiviert und daf r geeignet gemacht wird, es auch ohne Konversionsschicht zu verarbeiten und einzusetzen; 4) die Oberfl che f r das Auftragen einer Konversionsschicht geeignet gemacht wird; 5) ein gleichm iges, mattes oder halbmattes Aussehen erreicht wird.

4 Technical Bulletin Pag. 2 TB 2004/17 Wie funktioniert der Beizprozess? Aluminium ist amphoter, d. h., das Metall l st sich sowohl in S ure als auch in einem alkalischen Milieu auf. Der Beizprozess kann durch Eintauchen, Zirkulieren (Leitungssystemen), Einspr hen (u. a. Tanks) oder Einschmieren (stellenweise) erfolgen. Alkalisch Beizen Alkalische Reiniger werden in tzende und nicht oder kaum tzende Reiniger unterteilt. Eine h here Laugenkonzentration und eine h here Temperatur beschleunigen den Beizprozess, aber dadurch wird die gebeizte Oberfl che gleichzeitig rauer. Stark tzende Reiniger, h ufig auf der Grundlage von Natronlauge, werden verwendet, wenn eine dicke Oxidhaut vorhanden ist oder wenn stark entfettet werden muss. Dabei handelt es sich um einen sehr schnellen Beizprozess, bei dem rasch ein mattes u eres entsteht. Nicht oder kaum tzende Reiniger basieren auf Silikaten und Karbonaten und werden eingesetzt, wenn nur geringe Mengen Fett oder l auf der Aluminiumoberfl che vorhanden sind.

5 S urebeizen Beizprozess auf der Grundlage von Salpeters ure: 1. Eine Einschr nkung alkalischer Beizen ist dahingehend zu machen, dass bei bestimmten Aluminiumlegierungen, die Kupfer oder Zink enthalten, zuweilen eine graue oder schwarze Schicht entstehen kann, die sich nur schwer absp len l sst. Um diese Schicht zu entfernen, werden solche Legierungen im Anschluss in Salpeters ure eingetaucht. 2. Aluminium wird durch Salpeters ure nur in geringem Ma e angegriffen. Bei Umgebungstemperatur kann der Beizprozess dadurch durchaus einige Stunden dauern, wenn die Salpeters urekonzentration nicht zu hoch ist. Der gro e Vorteil dieses Prozesses besteht darin, dass beispielsweise ein Leitungssystem durch Zirkulation gereinigt werden kann. Beizprozess auf der Grundlage von Salpeters ure-Fluorwasserstoffs ure: Dabei handelt es sich um einen sehr schnell egalisierenden Beizprozess, der einen angenehm aussehenden gleichm igen matten Effekt erzeugt.

6 Dieser Beizprozess wird im Allgemeinen bei Umgebungstemperatur durchgef hrt, und zwar innerhalb eines Zeitraums von 5 15 Minuten. Auch wenn das Aluminium Silizium als Legierungselement enth lt, ist diese Beizmethode die am besten Geeignete. Beizprozess auf der Grundlage von Phosphors ure: Dieses Beizmittel ist nur dann wirksam, wenn die vorhandene Oxidhaut sehr d nn ist. Dickere Oxidschichten machen es erforderlich, der Phosphors urel sung Fluorid beizugeben. Durch Beizen mit Phosphors ure wird eine Phosphatschicht gebildet, die als Grundierung f r eine Lack- oder Farbschicht dienen kann. Die Phosphatschicht ist eine Konversionsschicht mit verbesserten Hafteigenschaften. Im Kernenergiesektor und in der Pharmazie werden hohe Anforderungen an die Reinigung, das Beizen und die Passivierung von Aluminium gestellt. Vecom kann diese Anforderungen in vollem Umfang erf llen.

7 Autor: M. Keijzer ( Technical Manager) Vorschl ge und/oder Fragen: e-mail: Vecom arbeitet von folgenden Niederlassungen: die Niederlande (Maassluis, Rotterdam, Bergen op Zoom, Heerlen, Enschede, Hoogezand) - Belgien (Ranst, Mouscron) - Deutschland (Hamburg, Wetzlar) - England (Bury, Barnsley, Sheffield) und D nemark (L sning) Spr hbeizen und Hochdruck abspritzen von Aluminiumgel ndern