Farbabweichungen bei Eloxalfarben

Hintergründe zum Thema Farbabweichungen bei Eloxalfarben
 

Alle in unserem Webshop dargestellten Eloxalfarben verstehen sich als Musterbilder. Ein Eloxalfarbton ist keine Beschichtung sondern entsteht durch Einfärben der künstlich erzeugten Oxidschicht. (Eloxal)  Aufgrund von Material- und Durchlaufchargen kann es zu Farbabweichungen bei den einzelnen Bauteilen eines einzigen Shifters kommen
Das hochfeste (kupferhaltige ) Aluminium aus dem unsere Dreh und Frästeile produziert werden neigt grundsätzlich zu einem leichten Gelb/ Braunstich. Gerade bei unserer Eloxalfarbe „grau“ sind diese Nuancen relativ deutlich sichtbar, dies ist kein Mangel sondern lässt sich wie folgt beschreiben:

„ELOXAL ZEIGT WAS DRUNTER IST“

Hier ein paar Infos zu Farbunterschieden von eloxierten Teilen:
 

Mechanische Oberflächenbearbeitung

Allgemein lässt sich die Oberfläche von unbehandeltem Aluminium mit silbrig oder

metallisch matt glänzend beschreiben. Betrachtet man diese Oberfläche aber im Detail und vielleicht sogar unter dem Mikroskop, gewinnt man ganz neue Eindrücke. Berücksichtigt man noch die Legierung und die Spurenelementverteilung, sind plötzlich erhebliche Unterschiede des scheinbar einheitlichen Materials feststellbar.  Diese in dem Gefüge und variierenden Legierungsbestandteilen liegenden Differenzen sind jedoch für das Färben von Aluminium von wesentlicher Bedeutung. Eloxalfarben beruhen auf Einlagerungen von Molekülen in den Mikroporen der Aluminium-oberfläche und der daraus resultierenden unterschiedlichen Lichtreflexion. Die Porenanordnung hängt maßgeblich von der mechanischen Bearbeitung der Metalloberfläche ab. ( z.B.Drehen/Fräsen/ Bürsten )

Da die Oberflächenbearbeitung immer richtungsgebunden ist, sind auch das Reflexionsverhalten und damit der Farbeindruck richtungs-gebunden. Die beim Eloxieren erzeugte Porenstruktur wird weiterhin von Verunreinigungen des Aluminiums, die selbst innerhalb einer Charge eines Produktions-Lots variieren können, beeinflusst. Aufgrund der richtungsabhängig variierenden Oberflächenstruktur erscheint bei

farbeloxierten Oberflächen je nach Blickwinkel und Lichtintensität ein unterschiedlicher Farbeindruck. Dies kann selbst innerhalb eines Bauelementes beobachtet werden.

Aluminiumlegierungen
Eloxieren ist ein wichtiges Verfahren zum Färben von Aluminiumoberflächen. Doch nicht nur die Farbe wird beim Eloxieren geändert. Zusätzlich verbessert das Eloxieren auch die Widerstandsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse und Handschweiß.
Aluminium ist ein sehr gebräuchlicher Werkstoff im Motorsport.  Doch ist die Bezeichnung Aluminium nicht ganz korrekt. Aluminium in seiner reinen Form wird praktisch nicht genutzt, da es viel zu weich ist. Deshalb wird es mit Legierungsbestandteilen versetzt, mit denen die Eigenschaften wie Härte oder Festigkeit verbessert werden. Die korrekte Bezeichnung ist also Aluminiumlegierung.
Das Mischverhältnis der einzelnen Legierungsbestandteile unterliegt herstellungsbedingt Schwankungen. Diese Schwankungen dürfen nur in einem definierten sehr geringen Toleranzbereich liegen. Zwar sind die Schwankungen kaum zu erkennen, trotzdem haben sie Einfluss auf den Eloxierprozess.

Schichtdicke
Die Farbschicht muss mindestens 20 Mikrometer (0,02 Millimeter) im Mittel dick sein. Sie darf außerdem an einem beliebigen Messpunkt nicht weniger als 16 Mikrometer betragen.

Zum Vergleich: Ein durchschnittliches Haar ist etwa 60 Mikrometer (0,06 Millimeter) dick. Die Schichtdicke nach dem Eloxieren ist also 3-mal dünner als Ihr Haar. Doch auch wenn es klingt, als sei die Farbschicht nur sehr dünn, sie ist ein wahrer Kraftprotz. Durch das Eloxieren

Der Eloxierprozess und das Färben
Aluminium rostet nicht! In Kontakt mit Luftsauerstoff bildet Aluminium eine natürliche Schutzoberfläche, die das Rosten (Oxidieren) verhindert. Diese Schutzoberfläche wird Oxidschicht genannt. Das Besondere, sie repariert sich selbstständig und ist dabei nur wenige Nanometer dick. Zum Vergleich, Ihr Haar ist 100.000-mal dicker als die Schutzschicht.

Beim Eloxieren wächst die Schutzschicht um das 200-fache auf 20 Mikrometer. Daher auch der Name: elektrolytisches Oxidieren. Das Aluminium wird in ein chemisches Bad gelegt, das unter Strom steht. Bei einer chemischen Reaktion vergrößert sich die Oxidschicht. Die Vorteile dieser Schicht sind eine erhöhte Härte der Oberfläche und höhere Korrosionsbeständigkeit. Die Oberfläche wird unempfindlicher gegenüber Kratzern und ist vor Witterungseinflüssen besser geschützt.

Während der Vergrößerung der Oxidschicht entstehen Poren in der Oberfläche. Diese Poren werden in einem Farbbad mit Farbpartikeln gefüllt. Deshalb bleibt die Struktur des Aluminiums auch nach dem Einfärben erhalten. Es wird keine Farbschicht aufgetragen, sondern die Farbpartikel lagern sich in der obersten Schicht ein.

Damit die Farbpartikel in den Poren verbleiben und keine anderen Partikel eindringen können, werden im letzten Schritt die Poren verschlossen. Dafür wird das Aluminium mit den aufgenommenen Farbpartikeln „gekocht“. Bei einer chemischen Reaktion schließen sich die Porenhälse und die Farbpartikel werden in den Poren eingeschlossen.

Entstehung von Farbunterschieden

Wie bereits erwähnt, ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion von der Umgebung und Ihren Reaktionspartnern abhängig.

Der wichtigste Schritt während des Eloxierens ist die Porenbildung der Oxidschicht. Diese wird durch die Temperatur des Aluminiums und des Bades beeinflusst. Ändert sich die Temperatur nur um wenige grad, verändert sich auch die Porenbildung.

Auch ändert sich die chemische Zusammensetzung des Bads während des Eloxierprozesses. Stoffe werden vom Aluminium aufgenommen und andere Stoffe in das Bad abgegeben. Deshalb wird nach einiger Zeit das Bad verdünnt und aufgebrauchte Stoffe hinzugefügt. Diese Schwankungen verursachen zusätzlich eine veränderte Porenbildung.
Die Schwankung der Porenbildung wird sichtbar, sobald sich die Farbpartikel in die Poren gesetzt haben. Sind die Poren besonders groß, können sich dort viele Farbpartikel sammeln. Sind die Poren kleiner, sammeln sich auch nicht so viele Farbpartikel wie bei großen Poren an. Entsprechend ändert sich der Farbton.
Durch die vielen Einflussfaktoren auf den Eloxierprozess kann nur in einem gewissen Maße auf die Änderung des Farbtons Einfluss genommen werden. Darf es zu keinen Schwankungen beim fertigen Produkt kommen, dann muss das Produkt „in einem“ eloxiert werden.

Zusammenfassung
Beim Eloxieren kommt es zu geringfügigen Farbunterschieden, die nicht vermeidbar sind.
Zur Beurteilung, ob der Farbunterschied einen Mangel darstellt, wird die DIN 17611 herangezogen