Eloxieren: Verfahren, Farben und Kosten

Zwei baugleiche Aluminiumgehäuse aus derselben Bestellung kommen mit leicht unterschiedlichem Farbton aus der Eloxalanlage, obwohl beide als "eloxiert, silber" spezifiziert waren. Der Grund liegt fast immer bei Details, die in der Bestellung fehlten: Legierung, Schichtdicke oder eine verbindliche Farbtonvorgabe.

Kurz & knapp: Eloxieren (Eloxal-Verfahren) erzeugt durch anodische Oxidation eine feste, mitgewachsene Oxidschicht auf Aluminium, die vor Korrosion schützt und sich einfärben lässt. Nicht jede Aluminiumlegierung eignet sich gleich gut dafür, die Kosten hängen vor allem von Schichtdicke, Farbton und Losgröße ab. Wer eloxierte Bauteile beschafft, sollte diese Punkte selbst im Lastenheft festlegen, sonst entscheidet der Lieferant darüber.

Was ist Eloxieren?

Eloxieren, kurz für elektrolytische Oxidation von Aluminium, ist ein Verfahren der Oberflächentechnik, bei dem Aluminium in einem Elektrolytbad als Anode geschaltet wird und dadurch eine oxidische Schutzschicht auf seiner Oberfläche bildet. Anders als beim Lackieren oder Pulverbeschichten wird dabei keine zusätzliche Schicht aufgetragen, die Oxidschicht wächst aus dem Grundmaterial selbst heraus und ist entsprechend fest mit ihm verbunden.

Chemisch läuft am Bauteil als Anode die Reaktion 2 Al + 3 H₂O → Al₂O₃ + 3 H₂ ab, während am Gegenpol Wasserstoff entsteht. Das entstehende Aluminiumoxid ist deutlich härter und korrosionsbeständiger als das blanke Metall darunter, nach dem Eloxal-Verfahren gebräuchlichen Angaben liegt die Schichtdicke bei Standard-Eloxal zwischen 5 und 25 Mikrometern, mit einer Härte von etwa 200 bis 350 HV.

Wie unterscheiden sich Standard-Eloxal und Hartanodisieren?

Neben dem klassischen, dekorativen Eloxieren gibt es das Hartanodisieren (Harteloxal) für stärker beanspruchte Bauteile. Der Unterschied liegt im Prozess: Hartanodisieren läuft in gekühlten Säurebädern bei höherer Spannung, wie WOMag in seiner Analyse zum Hartanodisieren beschreibt, wodurch eine deutlich dickere und härtere Schicht entsteht:

In unseren Sourcing-Projekten wird die Entscheidung zwischen Standard-Eloxal und Harteloxal in der Praxis oft zu spät getroffen, nämlich erst, wenn ein Bauteil im Feld vorzeitig Verschleiß zeigt. Wer ein bewegtes oder mechanisch belastetes Bauteil plant, sollte die Anforderung an die Schichthärte schon in der Konstruktionsphase mit dem Fertigungspartner klären, um Probleme beim Wareneingang der ersten Serie zu vermeiden.

Welche Aluminiumlegierungen lassen sich eloxieren?

Nicht jede Aluminiumlegierung nimmt eine Eloxalschicht gleich gut auf. Reinaluminium und die unlegierten bis niedrig legierten Serien liefern die gleichmäßigsten, klarsten Ergebnisse, während stärker legierte Werkstoffe je nach Legierungselement zu Fleckenbildung oder ungleichmäßigem Farbton neigen können, wie der Wikipedia-Artikel zum Eloxal-Verfahren erläutert:

Je reiner das Material, desto gleichmäßiger das Ergebnis: Bei kupfer- und zinkhaltigen Legierungen wie EN AW-7075 lösen sich die Legierungselemente beim Eloxieren teilweise wieder heraus, was die Schichtqualität merklich mindert.

Bei Gussteilen aus höher legiertem Aluminium, etwa aus dem Aluminium-Druckguss, fällt das Ergebnis oft unregelmäßiger aus als bei Knetlegierungen, da der höhere Anteil an Legierungselementen wie Silizium die gleichmäßige Oxidschichtbildung stört. Wer ein Bauteil gezielt für die Eloxierung auslegt, sollte die Legierung deshalb bereits bei der Materialauswahl mitdenken, um spätere Anpassungen nach der Fertigung zu vermeiden.

Welche Farben sind beim Eloxieren möglich?

Die klassische Farbtonreihe reicht von EV1 (naturfarben, silbrig) über verschiedene Bronzetöne bis zu EV6 (schwarz), wobei die Farbe durch ein Metallsalz im Elektrolytbad erzeugt wird. Diese EV-Bezeichnungen sind in der Praxis weiterhin gebräuchlich, auch wenn sich in Zeichnungen und Lastenheften zunehmend die international abgestimmten C-Farbcodes des europäischen Eloxalverbands EURAS durchsetzen (z. B. C-0 für Naturton bis C-35 für Schwarz). Die technischen Lieferbedingungen für eloxiertes Aluminium selbst, unabhängig von der Farbbezeichnung, regelt die aktuelle DIN 17611.

Für die Beschaffung ist vor allem relevant, dass Farbtöne zwischen einzelnen Chargen leicht abweichen können. Eine rein verbale Farbbeschreibung reicht dafür nicht aus. Der Verband für die Oberflächenveredelung von Aluminium (VOA) empfiehlt deshalb, feste Farbgrenzmuster mit dem Lieferanten zu vereinbaren, gegen die spätere Lieferungen abgeglichen werden.

Was kostet Eloxieren?

Die Kosten für das Eloxieren setzen sich aus mehreren Faktoren zusammen, die sich gegenseitig verstärken können.

In unseren Sourcing-Projekten ist die Losgröße der Kostentreiber, den Kunden am häufigsten unterschätzen. Ein Bestellvolumen, das für eine wirtschaftliche Fertigung des Bauteils selbst ausreicht, ist für einen separaten Eloxierauftrag beim Fertigungspartner oft zu klein. Als Handelsunternehmen bündeln wir solche Nachbehandlungsaufträge mehrerer Kunden, wo möglich, zu einer für den Beschichter wirtschaftlichen Gesamtmenge, ähnlich wie bei der Verhandlung von Mindestbestellmengen in der eigentlichen Fertigung.

Was muss ich als Einkäufer bei eloxierten Bauteilen beachten?

Wer eloxierte Aluminiumbauteile beschafft, sollte im Lastenheft mindestens Legierung, gewünschten Farbton nach EV- oder VOA-Bezeichnung, Schichtdicke beziehungsweise Standard- oder Hartanodisieren und die zulässige Farbtoleranz festlegen. Ohne diese Angaben entscheidet der Lieferant nach eigenem Ermessen, was bei sichtbaren Bauteilen zu Reklamationen führen kann.

Ebenso wichtig ist die Auswahl des Fertigungspartners selbst. Ein Beschichter, der regelmäßig große Serien für den jeweiligen Farbton und die geforderte Schichtdicke fertigt, liefert erfahrungsgemäß gleichmäßigere Ergebnisse als ein Anbieter, der die Spezifikation nur gelegentlich bedient. Eine strukturierte Lieferantenbewertung hilft, diese Erfahrung schon vor der ersten Serienbestellung einzuschätzen und so Schadensfälle zu vermeiden.

Die Mehrkosten für Hartanodisieren oder eine engere Farbtoleranz lohnen sich außerdem nur, wenn sie tatsächlich gebraucht werden. Bei der Materialwahl gilt hier ganz ähnlich wie bei der Wahl zwischen verschiedenen Stahlsorten: Die Gesamtkostenbetrachtung (Total Cost of Ownership) sollte einbeziehen, wie stark das Bauteil tatsächlich beansprucht wird, um die Veredelung passend zur Beanspruchung zu wählen.

Häufig gestellte Fragen zum Eloxieren

Was ist der Unterschied zwischen Eloxieren und Anodisieren?

Keiner in der Sache. Eloxieren ist die im deutschsprachigen Raum gebräuchliche Bezeichnung für dasselbe elektrochemische Verfahren, das im internationalen Sprachgebrauch als Anodisieren (englisch anodizing) bezeichnet wird.

Kann man jedes Aluminium eloxieren?

Nicht mit demselben Ergebnis. Reinaluminium und niedrig legierte Serien wie die 3000er, 5000er und 6000er Serie liefern gleichmäßige, klare Ergebnisse, während kupfer- oder zinkhaltige Legierungen wie die 2000er und 7000er Serie zu ungleichmäßigem Farbton neigen können.

Kann man Edelstahl oder Stahl eloxieren?

Nein, im eigentlichen Sinn nicht. Eloxieren setzt die Bildung einer Aluminiumoxidschicht voraus, die so nur bei Aluminium sowie, mit abweichendem Verfahren, bei Titan und Magnesium entsteht. Edelstahl bildet stattdessen von selbst eine dünne Passivschicht aus Chromoxid, die anders funktioniert und sich nicht durch Eloxieren erzeugen oder verstärken lässt.

Was ist teurer, Eloxieren oder Pulverbeschichten?

Das hängt vom Bauteil ab. Eloxieren liegt bei kleinen bis mittleren Losgrößen mit Standardfarbton oft im ähnlichen Preisbereich wie Pulverbeschichten, bei Sonderfarben oder Hartanodisieren kann es teurer werden. Pulverbeschichten deckt dafür ein breiteres Farbspektrum ab, bindet die Farbschicht aber nicht so fest an das Grundmaterial wie die mitgewachsene Eloxalschicht.

Fazit: Eloxieren gezielt spezifizieren

Eloxieren schützt Aluminiumbauteile zuverlässig vor Korrosion und ermöglicht dabei eine große Bandbreite an Farbtönen, liefert aber nur dann ein verlässliches Ergebnis, wenn Legierung, Farbton, Schichtdicke und Farbtoleranz vorab festgelegt sind. Wer diese Angaben offen lässt, überlässt dem Lieferanten eine Entscheidung, die eigentlich auf Basis der tatsächlichen Beanspruchung und der optischen Anforderungen des Bauteils getroffen werden sollte.

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