Installation einer Faserlaserschneidmaschine: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
Sind Sie bereit, sich auf die aufregende Reise zu begeben, Ihre eigene Faserlaserschneidmaschine zu installieren? Egal, ob Sie Anfänger sind…
Da Sie diesen Text lesen, können wir mit Sicherheit annehmen, dass Sie ein Maker, Fertiger, Hobbyist oder Kleinunternehmer sind, der keine Angst davor hat, sich die Hände schmutzig zu machen.
Wenn Sie diesen Suchbegriff kurz googeln, werden Sie feststellen, dass das, was zunächst wie ein tief technischer Prozess erscheint, tatsächlich gar nicht so schwierig ist. Wenn Sie Ostereier färben können und es Ihnen nichts ausmacht, eine Autobatterie aufzuladen, sind Sie schon fast am Ziel. Noch besser: Wahrscheinlich haben Sie bereits einen Großteil der benötigten Ausrüstung, und den Rest bekommen Sie im Baumarkt für etwa den Preis einer guten Schaufel.
Es gibt viele Vorteile beim Eloxieren von Aluminium, über die reine Möglichkeit der individuellen Gestaltung und die beeindruckende Optik hinaus. Aus praktischer Sicht erhöht das Eloxieren die Verschleißfestigkeit, da die Oberflächenhärte des Aluminiums steigt. Außerdem verbessert sich der Korrosionsschutz, weil Aluminiumoxid – die Schicht, die beim Eloxieren entsteht – weniger reaktiv ist als blankes Aluminium. Die Aluminiumoxidschicht ist sehr porös, was ihr ermöglicht, Farben und Farbstoffe besonders gut aufzunehmen und so für brillante Effekte zu sorgen. Diese Porosität vergrößert zudem die Oberfläche auf mikroskopischer Ebene und verbessert die Wärmeableitung. Die farbliche Markierung Ihrer Bauteile erleichtert zudem die Unterscheidung verschiedener Teile, Materialien oder Blechstärken. Schließlich wächst die Aluminiumoxidschicht sowohl in das Bauteil hinein als auch nach außen, sodass die Endmaße meist nicht um mehr als einen Tausendstel Zoll (0,001 Zoll) anwachsen.
Der typische Eloxal-Prozess wird im Folgenden beschrieben und ähnelt den DIY-Schritten, allerdings in viel größerem Maßstab und mit deutlich konstanteren Ergebnissen.
Sie haben sich entschieden, das Eloxieren selbst auszuprobieren? Im Folgenden führen wir Sie durch die einzelnen Schritte und geben eine Basisausstattung an, die Sie für den Einstieg benötigen. Außerdem machen wir auf notwendige Sicherheitsvorkehrungen aufmerksam, da einige der verwendeten Haushaltschemikalien Risiken bergen.
Das Eloxieren hebt jede Oberflächenunregelmäßigkeit hervor, da es das Licht stärker reflektiert als rohes Aluminium. Sollten Ihre lasergeschnittenen Teile noch keinen schönen Schliff haben, ist jetzt der Moment zum Schleifen, Polieren und Buffen.
Ein Spiegelglanz sieht toll aus, ist aber aufwendig zu erzielen. Für die meisten Anwendungen reicht ein gleichmäßiger Schliff mit Scotch Brite völlig aus. Für ein hochwertiges Finish empfiehlt sich das Nassschleifen: Schleifpapier anfeuchten und das Aluminium abschleifen. Spülen Sie regelmäßig sowohl das Schleifpapier als auch das Werkstück ab, damit sich kein Schleifstaub festsetzt und Kratzer verursacht. Arbeiten Sie in aufeinanderfolgenden Schritten mit immer feinerem Schleifpapier, bis Sie das gewünschte Ergebnis erreicht haben.
Haben wir schon Schutzbrille, Gummihandschuhe und Schürze erwähnt? All das sind sinnvolle Maßnahmen, um Ihre Sicherheit zu gewährleisten. Beim Umgang mit Ätznatron oder Säure sollten Sie mindestens für gute Belüftung sorgen – besser noch, Sie tragen eine Atemschutzmaske.
Auch Ihre lasergeschnittenen Aluminiumteile müssen blitzsauber sein. Hier lohnt es sich, Einweghandschuhe zu tragen – selbst Fingerabdrücke können die Eloxalschicht beeinträchtigen. Beginnen Sie mit Seife und Wasser, dann entfetten Sie die Teile (Simple Green ist eine gute Option).
Für besonders gründliche Reinigung empfiehlt sich das Entschwärzen in verdünntem Ätznatron. Dabei werden Oberflächenverunreinigungen entfernt, was zu einer gleichmäßigeren Eloxalschicht führt. Allerdings ist das Tragen von Atemschutz, Schutzbrille und Gummihandschuhen beim Umgang mit Ätznatron Pflicht. Geben Sie destilliertes Wasser in einen Behälter, im Verhältnis 4 Esslöffel Ätznatron pro 4 Liter Wasser. Wichtig: Immer das Ätznatron ins Wasser geben, nicht umgekehrt! Beim Mischen von Wasser mit Säuren oder Basen entsteht Wärme. Wird die Säure/Base ins Wasser gegeben, entsteht eine verdünnte Lösung, die weniger Hitze entwickelt und im Fall von Spritzern weniger konzentriert ist. Tauchen Sie die Teile etwa 5 Minuten in die Lösung und spülen Sie sie anschließend mit destilliertem Wasser ab.
Jetzt, da Ihre Teile sauber und glänzend sind, beginnt der Chemie-Teil. Führen Sie diesen Schritt in gut belüfteter Umgebung durch – am besten draußen oder in einer Garage mit offenem Tor und/oder Lüfter. Füllen Sie einen Kunststoffeimer mit einer 1:1-Mischung aus Batteriesäure (Schwefelsäure) und destilliertem Wasser, und geben Sie dabei die Säure ins Wasser, niemals umgekehrt. (Siehe vorheriger Abschnitt zur Sicherheit.)
Bereiten Sie nun einen zweiten Behälter mit destilliertem Wasser und einen dritten mit einer Mischung aus Natron und destilliertem Wasser vor (¾ Tasse Natron pro 4 Liter Wasser, je nach Bedarf skalieren). Füllen Sie außerdem eine saubere Sprühflasche mit destilliertem Wasser.
Befestigen Sie Ihr Werkstück sicher an einem Stück Titandraht und hängen Sie es in den Eimer (Aluminiumdraht ist eine Notlösung, wird jedoch beim Prozess mit eloxiert und ist nur einmal verwendbar).
Das andere Ende des Drahts verbinden Sie mit dem Pluspol (rot) einer 12-Volt-Stromquelle – ein Autobatterieladegerät reicht in vielen Fällen aus, für größere Teile empfiehlt sich ein stärkeres Gleichstromnetzteil (online ab ca. 60 € erhältlich). Bei Verwendung eines Netzteils sind 30 Volt und 5+ Ampere für die meisten Projekte bis 30 cm Seitenlänge ausreichend. Die positive Seite und Ihr Werkstück bilden das sogenannte „Anod“.
Nehmen Sie ein weiteres Stück Draht oder – noch besser – ein Stück Bleiblech (gibt es z. B. bei Amazon), schneiden Sie einen Streifen ab und verbinden Sie ihn mit dem Minuspol der Stromquelle. Die „Kathode“ wird am gegenüberliegenden Rand des Eimers befestigt, wobei ein Ende in die Säurelösung ragt, ohne das Werkstück zu berühren.
Falls Sie einen überdimensionierten Stromschalter besitzen, jetzt ist der Moment gekommen! Schalten Sie die Stromquelle ein und lassen Sie den Prozess laufen. Die kleinen Bläschen am Anod sind ganz normal. Falls Sie Ihr Teil einfärben möchten, heizen Sie währenddessen den Farbstoff gemäß Herstelleranweisung auf. Nach etwa 45 Minuten nehmen Sie Ihr frisch eloxiertes Teil heraus und spülen es gründlich mit destilliertem Wasser ab.
Nach dem Strombad schalten Sie die Stromquelle aus und heben das Teil aus der Säure. Während es noch über dem Säurebehälter hängt, sprühen Sie es mit destilliertem Wasser ab, um die Säure zu entfernen. Tauchen Sie das Teil dann in den Behälter mit destilliertem Wasser und bewegen es kräftig, um es gründlich zu spülen. Zur vollständigen Neutralisation geben Sie das Teil anschließend in die Natronlösung (¾ Tasse Natron auf 4 Liter Wasser) und spülen es abschließend nochmals mit destilliertem Wasser.
Jetzt wird’s bunt: Während der Eloxalprozess lief, sollten Sie bereits einen Farbstoff nach Herstelleranweisung in einem alten Topf erhitzt haben. Textilfarbe funktioniert meist, spezielle Eloxalfarben liefern aber die besten und gleichmäßigsten Ergebnisse. Tauchen Sie das eloxierte Teil etwa 15 Minuten in die heiße Farbe.
Zum Schluss kochen Sie das fertige Teil eine halbe Stunde lang in destilliertem Wasser. Dadurch wird die Farbe dauerhaft versiegelt. Auch wenn Sie keine Farbe hinzugefügt haben, ist dieser Schritt empfehlenswert.
Herzlichen Glückwunsch, Sie sind auf dem besten Weg zum Eloxal-Profi! Ihr Bauteil ist nun deutlich besser geschützt und sieht obendrein noch stylischer aus. Und Sie haben sich das Recht verdient, mit Ihrer neuen Fähigkeit zu prahlen: Eloxieren!
Nachdem Sie alle Schritte abgeschlossen haben, stellt sich die Frage: Ist Ihr Teil wirklich eloxiert?
Wenn das Teil den Farbstoff aufgenommen hat, hat alles funktioniert – Sie haben ein eloxiertes Teil. Blankes Aluminium nimmt keine Farbe auf.
Eloxiertes Aluminium unterscheidet sich in der Optik von rohem Aluminium: Es ist meist weniger glänzend und eher matt. Selbst ohne Farbstoff sollte das Teil also sichtbar anders aussehen als zu Beginn.
Die Kratzfestigkeit hängt von der Methode, der Dauer des Eloxalbads und der Dicke der Eloxalschicht ab. Ein korrekt eloxiertes Teil sollte einem Kratztest mit einer Münze standhalten, ohne dauerhafte Schäden zu hinterlassen. Je dicker und härter die Eloxalschicht, desto widerstandsfähiger ist sie gegen Abrieb.
Einige Hinweise, damit Ihr Eloxal-Finish perfekt wird:
Grate führen zu ungleichmäßigen Schichten oder gar zu „Brandflecken“, da sich der Strom auf kleinen Flächen konzentriert und Überhitzung verursacht. Werden Grate erst nach dem Eloxieren entfernt, liegt darunter unbearbeitetes Aluminium frei.
Die Art, wie Sie Ihr Teil im Säurebad aufhängen, ist entscheidend. Überall dort, wo der Titan- (oder Aluminium-) Draht das Bauteil berührt, kann keine Eloxalschicht entstehen – diese Stellen bleiben unbehandelt. Idealerweise versteckt man diese Kontaktstellen in einer Bohrung.
Eloxieren ist eine der dünnsten Beschichtungen überhaupt, dennoch wächst das Teil minimal (ca. 0,025 mm). Bei Presspassungen oder anderen Präzisionsanwendungen empfiehlt es sich, enge Passbereiche abzudecken oder auf das Eloxieren zu verzichten.
Brauchen Ihre Teile ein absolut makelloses Finish, empfiehlt sich Glasperlenstrahlen oder Polieren vor dem Eloxieren.
Eine exakt identische Farbe über mehrere Chargen hinweg zu erreichen, ist extrem schwierig. Für beste Gleichmäßigkeit sollten alle Teile in einer großen Charge gemeinsam eloxiert werden.
Eloxieren ist eine hervorragende Methode, die Haltbarkeit zu steigern und den Teilen eine individuelle Note zu verleihen. Mit etwas Grundausstattung und den richtigen Vorsichtsmaßnahmen ist das Verfahren für die meisten Heimwerker machbar. Denken Sie immer an Schutzbrille, arbeiten Sie in gut belüfteten Bereichen, wenn Sie mit Säuren oder Basen hantieren, und geben Sie Säuren/Basen stets ins Wasser – niemals andersherum.
Was ist Harteloxal?
Typ III Eloxieren ist auch als Harteloxieren bekannt. Es gibt drei Typen: Typ I, Typ II und Typ III. Sie unterscheiden sich in Verfahren und Ergebnis. Typ III ist die dickste und härteste Schicht – daher der Name „Harteloxal“.
Kann man Aluminium zweimal eloxieren?
In der Regel kann Aluminium nicht ein zweites Mal eloxiert werden. Die beim Eloxieren erzeugte Aluminiumoxidschicht leitet keinen Strom mehr, der aber für den Prozess notwendig ist. Wurde ein Fehler gemacht, kann die Schicht abgeschliffen oder abgetragen werden, um einen neuen Versuch zu starten – das verändert jedoch die Maße und ist zeitaufwändig.
Können auch andere Materialien eloxiert werden?
Am häufigsten werden Aluminiumlegierungen eloxiert, aber auch Titan kann eloxiert werden. Der Prozess unterscheidet sich: Für Titaneloxal wird eine andere Lösung und eine variable Stromquelle benötigt. Ein interessanter Fakt: Beim Titaneloxieren wird die Farbe nicht durch Färben erzeugt, sondern durch die angelegte Spannung!
