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Was ist ein Impeller?

Ein Impeller ist ein Laufrad, das an der Spindel einer Pumpe oder eines Ventilators befestigt ist.

Ein Impeller ist ein Bauteil, das Druck auf die Flüssigkeit ausübt. In Pumpen dreht sich das Impeller innerhalb des Gehäuses und übt durch die Zentrifugalkraft Druck auf die Flüssigkeit aus. Auch Schrauben, die Schiffe antreiben, sind eine Art Impeller.

Wenn das Laufrad des Impellers nach außen gerichtet ist, spricht man von einem offenen Impeller. Ist das Laufrad dagegen durch eine Seitenplatte oder ähnliches abgedeckt, spricht man von einem geschlossenen Laufrad.

Anwendungen des Impellers

Impeller sind Bauteile, die in einer Vielzahl von Produkten und Branchen eingesetzt werden. Offene Laufräder und geschlossene Laufräder werden unterschiedlich eingesetzt.

1. Offene Laufräder

• Schnecken auf Schiffen
• Ventilatoren und Belüftungsventilatoren
• Ventilatoren für Klimaanlagen
• Pumpen für den Gülletransport

Offene Laufräder werden hauptsächlich für Geräte verwendet, bei denen der Druck relativ gering ist.

2. Geschlossene Laufräder

• Große Gebläse und Kompressoren
• Pumpen mit hoher Förderhöhe (Druck) und Pumpen zur Förderung von reinem Wasser

Geschlossene Laufräder werden bei Hochdruckanwendungen eingesetzt. Bei Pumpen sind offene Laufräder eher bei kleineren Größen zu finden, während geschlossene Laufräder eher bei mittleren und größeren Größen zu finden sind.

Sie werden auch je nach den Eigenschaften der zu fördernden Flüssigkeit eingesetzt, wobei geschlossene Laufräder für saubere Flüssigkeiten wie reines Wasser verwendet werden.

Funktionsweise von Impellern

Bei Zentrifugalpumpen werden Gase und Flüssigkeiten durch die Rotation des Impellers durch die Zentrifugalkraft nach außen bewegt. Durch den Aufprall auf das Gehäuse usw. erhöht sich der Innendruck und versucht, in Richtung Druckstutzen zu entweichen. Durch das Ausströmen des Gases/der Flüssigkeit entsteht ein Unterdruck in der Nähe der Ansaugöffnung, und neues Gas/neue Flüssigkeit wird angesaugt. Dies ist das Prinzip der Gas-/Flüssigkeitszufuhr durch einen Impeller.

Der Begriff Impeller wird am häufigsten für Pumpen- und Gebläseräder verwendet, kann aber auch für den Propeller eines Rührwerks verwendet werden. Rührwerke werden in Bechern und Flüssigkeitsbehältern eingesetzt, um das Innere zu rühren. Bei Rührwerken wird die Zentrifugalkraft des Impellers in Rührenergie umgewandelt.

Arten von Impellern

Es gibt verschiedene Arten und Formen von Impellern.

1. Radial durchströmter Typ

Das Wasser, das durch das Impeller fließt, strömt in radialer Richtung. Das Wasser strömt in radialer Richtung durch das Laufrad und die Schaufeln sind zweidimensionale, einfach gekrümmte Flächen. Es zeichnet sich durch einen hohen Druck im Verhältnis zur Durchflussmenge aus und wird in Umwälzpumpen und Kesselspeisepumpen verwendet.

2. Typ mit schräger Strömung

Hierbei handelt es sich um ein Impeller mit gekrümmten Schaufeln und einem schräg geneigten Auslass. Es zeichnet sich durch einen höheren Förderstrom als das Radiallaufrad aus und wird für Kühlwasserpumpen verwendet.

3. Axial durchströmter Typ

Dieses Laufrad hat die gleiche Form wie ein elektrischer Ventilator und verfügt ebenfalls über eine Elektromotorwelle im Inneren des Rohrs. Es zeichnet sich durch einen niedrigen Druck, aber eine hohe Förderleistung aus. Es wird für Entwässerungspumpen bei Überschwemmungen verwendet.

4. Wirbeltyp

Dieses Laufrad hat einen großen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Impeller. Da der Spalt Feststoffe durchlässt, wird es zur Förderung von mit Feststoffen vermischten Flüssigkeiten verwendet. Es wird zum Beispiel in Abwasserpumpen verwendet.

5. Asteroidförmiger Typ

Dieses Laufrad hat die Form der Schaufeln einer Vakuumpumpe und ist vollständig offen. Es wird für die Förderung von mit Gasen vermischten Flüssigkeiten verwendet.

Es sind auch verschiedene andere Formen erhältlich, wie z. B. Schraubenlaufräder, nicht verstopfende Hochleistungslaufräder und ausgewuchtete Laufräder.

Weitere Informationen zu Impellern

1. Impeller von Mantelstromtriebwerken

Ein Turbofan ist eine Art Zentrifugalgebläse. Der Impeller dieses Gebläses zeichnet sich dadurch aus, dass sein Laufrad in Bezug auf die Drehrichtung nach hinten gerichtet ist, was zu einer hohen Energieeffizienz und einem geringen Geräuschpegel führt. Sie werden in Mikrowellenhauben und -kanälen eingesetzt.

2. Merkmale des geschlossenen Laufrads

Ein Teil der Flüssigkeit in der Pumpe bleibt im rotierenden Wirbel stecken und verbleibt dort. Eine große Menge stagnierender Flüssigkeit erhöht nicht nur den Energieverlust in der Pumpe, sondern birgt auch die Gefahr, dass der tatsächliche Förderstrom unter dem Auslegungsförderstrom liegt.

Um diese Probleme zu lösen, wurden geschlossene Laufräder mit Abdeckungen auf dem Laufrad entwickelt. Die Abdeckung des Laufrads verringert den Flüssigkeitsaustritt und verbessert den Wirkungsgrad und die Fördermenge der Pumpe.

Aufgrund der durch die Seitenplatten verursachten Scheibenreibung treten auch bei geschlossenen Laufrädern Verluste auf, der Vorteil ist jedoch, dass die Flüssigkeit effizient gepumpt werden kann. Vergleicht man offene und geschlossene Laufräder, so haben offene Laufräder eine hohe Fördermenge und eine geringe Förderhöhe, während geschlossene Laufräder eine hohe Förderhöhe und eine geringe Fördermenge haben.

Was ist ein Induktor (Spule)?

Ein Induktor (englisch: inductor, inductor coil) ist ein elektronisches Bauteil, eine Spule mit einem Leiter, der um einen magnetischen Kern wie Eisen gewickelt ist.

Sie ist ein grundlegendes elektronisches Bauteil, wie Widerstände, Dioden und Kondensatoren, und wird in einem großen Teil der elektronischen Geräte verwendet. Induktoren (Spulen) haben mehrere charakteristische Funktionen.

Wenn ein Strom durch den Induktor (Spule) fließen soll, stört er diesen Fluss, und umgekehrt, wenn der Strom abnehmen soll, versucht er, ihn zu erhöhen. Er versucht auch, den Durchgang von Hochfrequenzsignalen zu blockieren.

Unter Ausnutzung der oben genannten Eigenschaften werden Drosselspulen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. in Autos, Kommunikationsgeräten und Präzisionsinstrumenten, um Rauschen zu unterdrücken und die erforderlichen Signale in den Schaltkreisen elektronischer Geräte auszuwählen.

Anwendungen von Induktoren (Spulen)

Induktoren (Spulen) sind in elektrischen und elektronischen Schaltungen weit verbreitet und gehören zu den wesentlichen Bestandteilen der Industrie. Im Folgenden werden einige Beispiele für die Verwendung von Induktoren (Spulen) genannt.

1. Schaltnetzteile

Die Steckdose in unseren Häusern liefert eine Spannung von 100 V Wechselstrom, aber viele elektronische Schaltungen arbeiten mit Gleichstrom. Ein Gerät, das Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, wird als Schaltnetzteil bezeichnet. Schaltnetzteile enthalten eine Induktivität (Spule).

Induktoren (Spulen) werden wegen ihrer Eigenschaft verwendet, plötzliche Stromschwankungen zu verhindern, den Strom zu glätten und unerwünschte Hochfrequenzgeräusche zu eliminieren.

2. Transformatoren

In Transformatoren werden im Allgemeinen zwei Induktoren (Spulen) verwendet. Wenn an die Spule auf der Eingangsseite eine Spannung angelegt wird, wird in der Spule ein Magnetfeld erzeugt, das in der Induktivität auf der Ausgangsseite induziert wird. Die Induktoren (Spulen) auf der Ausgangsseite nehmen das Magnetfeld auf und erzeugen eine Spannung.

Auf diese Weise wird die elektrische Hochspannungsenergie auf der Eingangsseite in elektrische Niederspannungsenergie auf der Ausgangsseite umgewandelt. Die Spannung kann durch Änderung der Anzahl der Leiterwindungen in den Induktoren (Spulen) eingestellt werden.

3. Telekommunikationsgeräte

Induktoren (Spulen) werden auch in Kommunikationsschaltungen verwendet. Funkempfangsschaltungen beispielsweise haben eingebaute Spulen, die das empfangene Signal verstärken, indem sie die empfangenen Funkwellen durch die Spule leiten.

In Kommunikationsgeräten können auch Induktoren (Spulen) verwendet werden, die speziell für Hochfrequenzschaltungen bestimmt sind und als Ringkerne bezeichnet werden. Diese Induktoren (Spulen) verhindern den magnetischen Streufluss und können eine effiziente Induktivität im gewünschten Frequenzband erzeugen.

Funktionsweise der Induktoren (Spulen)

Ein Induktor (Spulen) besteht aus spiralförmig gewickeltem Kupferdraht. In der Mitte der Wicklungen können ferromagnetische Materialien wie Eisen oder Ferrit eingefügt werden, was eine Miniaturisierung auf Kosten eines höheren Gewichts ermöglicht.

Nach der Fleming’schen Linksregel wird bei Stromfluss durch einen Induktor (Spulen) ein Magnetfeld erzeugt und in magnetische Energie umgewandelt. Je mehr Windungen und je kleiner der Durchmesser, desto stärker ist der magnetische Fluss und desto höher ist die magnetische Energie.

Wenn ein Wechselstrom durch den Induktoren (Spulen) fließt, ändert sich das Magnetfeld in Abhängigkeit von der Frequenz. Diese Magnetfeldänderung erzeugt eine elektromotorische Kraft, die selbstinduzierte elektromotorische Kraft. Die Größe der selbstinduzierten elektromotorischen Kraft hängt von der Größe des Induktors (Spulen) und der Anzahl der Leiterwindungen ab und wird als Induktivität bezeichnet, wobei die Einheit Henry (H) verwendet wird. Die Induktoren (Spulen) hemmen die zeitliche Änderung des Stroms.

Das Einfügen von Induktoren (Spulen) in einen Wechselstromkreis verursacht eine Phasenverzögerung. Wird eine Induktoren (Spulen) in einen Gleichstromkreis eingefügt, unterbricht sie den Strom während der Einschwingphase und hält den Strom nach dem Abschalten der Stromversorgung aufrecht.

Arten von Induktoren (Spulen)

Es gibt verschiedene Arten von Induktoren (Spulen). Im Folgenden werden einige Beispiele für Induktoren (Spulen) genannt.

1. Luftspule

Eine Luftspule ist eine Spule mit einem hohlen Kern. Eine Luftspule ist ein Induktor (Spule) mit einem hohlen Kern. Die freie Form des Spulendrahtes, der um die Spule gewickelt ist, ermöglicht eine erhöhte Selbstinduktion. Luftspulen sind jedoch in der Regel sehr groß und werden außer in Hochfrequenzanwendungen nicht häufig verwendet.

2. Eisenkernspulen

Eine Spule mit Eisenkern ist ein Induktor (Spule) mit einem Eisenkern in der Mitte der Spule. Der Eisenkern erhöht die Selbstinduktion und kann große Mengen an Leistung aufnehmen. Sie können auch in ihrer Größe reduziert werden und werden daher in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

3. Drosselspulen mit Ferritkern

Induktoren (Spulen) mit Ferritkern sind Induktoren mit einem magnetischen Kernmaterial namens Ferrit. Ferrit hat eine hohe magnetische Permeabilität bei hohen Frequenzen und ist daher für Hochfrequenzschaltungen geeignet. Je nach Kernmaterial können sie auch als Induktoren (Spulen) für bestimmte Frequenzbereiche ausgelegt sein.

Was ist ein Ionen-Analysator?

Ionen-Analysator ist ein Oberbegriff für Geräte, die verschiedene Ionen messen.

Während sich Ionen-Zähler im Allgemeinen auf Geräte beziehen, die Ionen in der Luft messen, umfassen Ionen-Analysatoren spezialisierte Geräte wie mineralienspezifische Ionen-Zähler und Geräte, die Ionenkonzentrationen in wässrigen Lösungen messen.

Außerhalb von Spezialgebieten werden Ionen-Zähler und Ionen-Analysatoren jedoch fast synonym verwendet. In diesem Artikel werden daher Geräte beschrieben, die Ionenkonzentrationen ausschließlich für Mineralien und in wässrigen Lösungen messen.

Anwendungen von Ionen-Analysatoren

Ionen-Analysatoren werden zur Messung von Ionenkonzentrationen in der Umgebung von radioaktiven Mineralien verwendet. Hierfür werden mineralienspezifische Ionen-Analysatoren verwendet. Mineralspezifische Geräte werden nicht durch Luftströmungen usw. beeinträchtigt und liefern stabile Messungen mit geringen Schwankungen von einer Messung zur nächsten. Zu den Anwendungen für Mineralionenmessungen gehören die Forschung, die Untersuchung neuer Baumaterialien und die Herstellung von Mineralienarmbändern.

Neben Mineralien werden Ionen-Analysatoren auch für die Konzentration von Ionen in wässrigen Lösungen verwendet. Sie werden z. B. zur Kontrolle der Konzentration von Verunreinigungen in Abwassereinleitungen und in der Produktentwicklung (z. B. Ag+) bei der Verwendung ionenhaltiger Materialien eingesetzt.

Funktionsweise der Ionen-Analysatoren

Der mineralienspezifische Typ detektiert die von Mineralien ausgehende Strahlung und wandelt sie in den Ionengehalt um. Es gibt handelsübliche Typen, die eine Messzeit von einigen zehn Sekunden benötigen, nachdem das zu messende Objekt unter das Gerät gelegt wurde, und während dieser Zeit die durchschnittliche Anzahl der nachgewiesenen Ionen angezeigt wird. Aufgrund des Messprinzips ist es nicht möglich, Mineralien zu messen, die keine Strahlung aussenden.

Das Prinzip der Messung von Ionenkonzentrationen in wässrigen Lösungen hat seinen Ursprung in der Hochleistungs-Ionenaustauschchromatographie, die 1975 veröffentlicht wurde. Obwohl das Gebiet relativ neu ist, wurde in wenigen Jahrzehnten eine Vielzahl von Nachweisverfahren entwickelt. Die derzeit gängigsten kommerziell erhältlichen Geräte basieren auf der Absorptionsspektralphotometrie, die miniaturisiert werden kann.

Es gibt drei Arten von Absorptionsspektrophotometern (UV), die je nachdem, ob die Ionen der Probe UV absorbieren oder nicht, verwendet werden.

1. Direkte UV-Methode

Bei der direkten UV-Methode wird ein Elutionsmittel mit keiner oder geringer UV-Absorption verwendet und die Probenionen mit UV-Absorption gemessen.

2. Indirekte UV-Methode

Bei der indirekten UV-Methode werden Probenionen ohne UV-Absorption unter Verwendung eines Elutionsmittels mit UV-Absorption analysiert.

3. Nachsäulenreaktion IAS

Bei der Nachsäulenreaktion IAS werden die Probenionen abgetrennt und mit einem Reaktionsreagenz vermischt, wodurch sie vor dem Nachweis in eine Verbindung mit UV-Absorption umgewandelt werden.

Die direkte und die indirekte UV-Methode sind relativ einfach zu handhaben, während die Nachsäulenreaktions IAS aufgrund des Zeit- und Arbeitsaufwands für die separate Vorbereitung der Probe nicht für den allgemeinen Gebrauch geeignet ist.

Weitere Informationen zu Ionen-Analysatoren

1. Messbereich von Ionen-Analysatoren

Der Bereich der Ionenkonzentrationen, die mit einem Ionen-Analysator gemessen werden können, reicht grundsätzlich von 10 bis zur -1. Potenz mol/l bis zur -7. Potenz mol/l. Da der Messbereich jedoch je nach Art und Aufbau der Ionenelektrode unterschiedlich ist, muss vor der Messung von Proben eine Referenz mit einer Standardlösung hergestellt werden.

2. Einfluss externer Faktoren auf die Ionenmessung

Die folgenden fünf externen Faktoren beeinflussen die Messung von Ionen:

Faktor pH (Wasserstoffpotential)
Je nach Art und Aufbau der Ionenelektrode können die Komponenten des Ionen-Ansprechteils durch den pH-Wert der Probe beeinflusst werden, wodurch sich die Ionenelektrode auflöst oder sich das Elektrodenpotenzial ändert. Darüber hinaus kann sich die Empfindlichkeit der Ionenelektrode verringern oder die Kalibrierkurve kann sich durch den Einfluss des pH-Wertes parallel verschieben.

Daher sollte der pH-Bereich der Probe, in dem Ionenmessungen durchgeführt werden können, als begrenzt angesehen werden. Der pH-Bereich der Probe, in dem Ionenmessungen durchgeführt werden können, wird im Allgemeinen enger, wenn die Konzentration des Zielions abnimmt.

Faktor Temperatur
Der von einer Ionenelektrode gemessene Potenzialgradient wird durch die Temperatur der Probe selbst beeinflusst. Daher müssen die Flüssigkeitstemperatur der Referenzstandardlösung und die Flüssigkeitstemperatur der Probe gleich sein. Wenn die Flüssigkeitstemperaturen der Referenzlösung und der Probe unterschiedlich sind, werden die Messergebnisse beeinträchtigt.

Rührfaktor
Der Rührzustand der Probenlösung hat einen Einfluss auf das Elektrodenpotenzial, die Ansprechgeschwindigkeit usw. der Messergebnisse. Daher muss die Probe mit einer konstanten Geschwindigkeit gerührt und gemessen werden, die die Messung selbst nicht beeinträchtigt.

Faktor Licht
Einige Ionenelektroden werden durch Licht beeinflusst, das das Potenzial verändert und die Messergebnisse beeinflusst. Daher muss bei Messungen an Ionenelektroden, die durch Licht beeinflusst werden, das Licht durch ein lichtgeschütztes Becherglas abgeschirmt werden.

Koexistierender Ionenfaktor
Ionenelektroden sind hochgradig ionenselektiv, aber es gibt keine Ionenelektrode, die von allen Ionen unbeeinflusst ist. Daher sollte der Einfluss koexistierender Ionen auf Ionenelektroden berücksichtigt und Maßnahmen ergriffen werden, um eine Beeinflussung zu vermeiden.

Was ist eine Alodine Behandlung?

Alodine Behandlungen sind eine Chromatierungsbehandlung für Aluminiumwerkstoffe.

Alodine ist eine eingetragene Marke von Nippon Parkerizing und das Alodine-Verfahren wurde von Amchem Product in den USA entwickelt. Die Alodine Behandlung ist eine chemische Umwandlungsbehandlung für Aluminiumwerkstoffe.

Sie bildet eine ausgezeichnete korrosionsbeständige Beschichtung auf Aluminium und seinen Legierungen. Ein wesentliches Merkmal von Alodine ist, dass es leitfähig ist, während gewöhnliches anodisiertes Aluminium dies nicht ist.

Da es sich jedoch um eine chemische Konversionsbeschichtung handelt, die sechswertiges Chrom enthält, das als Umweltschadstoff bekannt ist, wurden in den letzten Jahren als Alternativen chemische Konversionsbeschichtungen mit dreiwertigem Chrom, chromfreies Alodine und Palcoat-Behandlungen entwickelt.

Anwendungen von Alodine Behandlungen

Alodine Behandlungen werden für Kühlkörper (elektronische Geräte), Geräteteile, Automobilteile (zur Gewichtsreduzierung), Aluminiumlegierungen im Allgemeinen und Flugzeugteile verwendet. Da ein dünner Film auf der Oberfläche allein durch eine chemische Reaktion erzeugt werden kann, kann er auf Produkte mit komplexen Formen aufgetragen werden.

Die Farbe der Beschichtung kann je nach der verwendeten Chemikalie verändert werden, sodass häufig farblose (#1000) und gelbe (#1200) Beschichtungen verwendet werden. Es eignet sich auch sehr gut für die Behandlung von Aluminiumwerkstoffen, die Elektrizität leiten sollen. Es wird auch als Grundierung für Anstriche verwendet und hilft dem Aluminium, auf der Farbe zu haften.

Funktionsweise der Alodine Behandlung

Die Alodine Behandlung ist eine Chromatierung von Aluminiumoberflächen mit einer Behandlungslösung auf Basis von Phosphorsäure, Chromsäure oder Dichromsäure. Obwohl es sich um eine ausgezeichnete Verarbeitungsmethode handelt, enthält es sechswertiges Chrom und wird als Maßnahme gegen die Umweltverschmutzung durch andere Materialien ersetzt.

Die Methode mit Phosphorsäure wird Phosphatchromat genannt und kann einen grünen, relativ dicken Film bilden. Die Methode mit Chromsäure wird als Chromatchromatierung bezeichnet und erzeugt einen dünnen, goldfarbenen Film. Die Alodine Behandlungen zeichnen sich dadurch aus, dass unter relativ einfachen Bedingungen extrem korrosionsbeständige Überzüge erzielt werden können.

Die Behandlungstemperatur liegt bei Raumtemperatur, und der Gegenstand wird ohne Stromzufuhr in die Lösung getaucht, oft innerhalb von drei Minuten. Der eigentliche Prozess umfasst das Entfetten, Entrosten und Reinigen von Fall zu Fall.

Der Prozess kann einfach wie folgt beschrieben werden: Entfettung, Reinigung, Entrostung, Reinigung, Oberflächenkonditionierung, Filmbildung, Reinigung, Heißwasserspülung und Trocknung. Der erste Schritt besteht darin, die Oberfläche sauber zu halten, bevor die Beschichtung gebildet wird, was eine Voraussetzung für eine bessere Leistung nach der Bearbeitung ist. Darüber hinaus kann der elektrische Kontaktwiderstand von Alodine (#1200) durch Änderung der Behandlungszeit angepasst werden.

Weitere Informationen über Alodine Behandlungen

1. Unterschiede zwischen Alodine Behandlungen und Eloxieren

Zusätzlich zu den Alodine Behandlungen, bei denen durch die Chromatierung eine chemische Konversionsschicht mit sechswertigem Chrom entsteht, wird bei der Alumitbehandlung eine anodische Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche erzeugt. Die durch die Eloxierung auf der Aluminiumoberfläche erzeugte anodische Oxidschicht ist sehr korrosionsbeständig.

Aluminium ist ein Metall mit einer relativ hohen Ionisierungstendenz und geht leicht chemische Reaktionen mit Wasser, Sauerstoff und einer Vielzahl anderer Chemikalien ein. Aluminium ist daher sehr anfällig für Korrosion und Verfärbung aufgrund leichter chemischer Reaktionen, aber Eloxieren kann diesen Nachteil ausgleichen.

Darüber hinaus kann Eloxal in einer Vielzahl von Farben eingefärbt werden, indem sich Farbstoffe in den mikroskopisch kleinen Poren der Eloxalschicht ablagern. Die anodisierte Schicht ist jedoch alkaliempfindlich und kann nicht in alkalischen Umgebungen verwendet werden. Die durch Alodine Behandlungen erzeugte Oxidschicht ist mit etwa 0,1-0,3 Mikrometern sehr dünn und weist eine geringere Korrosions- und Verschleißbeständigkeit auf als die durch Eloxieren erzeugte anodische Oxidschicht.

Der Vorteil der Alodine Behandlungen ist jedoch, dass keine Elektrolyse notwendig ist und die Behandlungszeit kurz ist. Aus diesem Grund werden Alodine Behandlungen häufig zum Schutz von Gegenständen eingesetzt, die weder korrosions- noch verschleißbeständig sein müssen. 

2. Chemisches und Elektropolieren vor der Oberflächenbehandlung von Aluminium

Als Vorbehandlung vor der Oberflächenbehandlung von Aluminium werden chemische und elektrolytische Polierverfahren eingesetzt, um eine glatte Oberfläche zu erhalten, indem zunächst die Vorsprünge auf der unebenen Metalloberfläche geschmolzen werden.

Beim chemischen Polieren wird die Metalloberfläche chemisch poliert, indem das Aluminium in eine Polierlösung getaucht wird. Elektropolieren ist ein Verfahren zum Polieren von Metalloberflächen durch Eintauchen des Aluminiums in eine Polierlösung und eine elektrolytische Behandlung.

Wird die Aluminiumoberfläche vor dem chemischen oder elektrolytischen Polieren absichtlich durch Sandstrahlen oder auf andere Weise aufgeraut, kann eine glänzende, glatte Oberfläche erzielt werden.

Was ist ein Tonerde-Ball?

Tonerde-Bälle sind ein metallisches Material, das zur Zerkleinerung und Dispergierung verschiedener Materialien verwendet wird und sich gut polieren lässt.

Wenn Feststoffe mechanisch zerkleinert oder gemahlen werden, kann dies zu ungleichmäßigen oder uneinheitlichen Ergebnissen führen. Indem man sie mit einem harten, kugelförmigen Gegenständen, den Tonerde-Bällen, vermischt, werden sie gleichmäßig zerkleinert und können durch Veränderung der Partikelgröße der Tonerde-Bälle auch zu einem feinen, Pulver zermahlen werden.

Aluminium, der Rohstoff für Tonerde, ist auf der Erde reichlich vorhanden und lässt sich kostengünstig herstellen.

Anwendungen von Tonerde-Bällen

Tonerde-Bälle werden verwendet, um Glas, zähflüssige Stoffe und andere Materialien zu einem feinen Pulver zu mahlen, indem Tonerde-Bälle der entsprechenden Größe in eine Mühle oder ein anderes Spezialgerät gegeben und gerührt werden. Beim Polieren wird die Metalloberfläche ebenfalls poliert, indem die Tonerde-Bälle und das zu polierende Metall oder andere Material zusammen mit dem Schleifschlamm platziert und umgerührt werden.

Die Materialien, die in der Mühle gerührt, gemahlen, gemischt und poliert werden, reichen von weichen Materialien wie Ton bis zu harten Materialien wie Glas und Metall. Kugeln, die in Mühlen zum Mahlen und Polieren eingesetzt werden, müssen eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen. Tonerde hält diesen Anforderungen stand und wird daher in vielen Bereichen eingesetzt.

Funktionsweise der Tonerde-Bälle

Tonerde ist eine Bezeichnung für Aluminiumoxid und wird häufig als Name für Aluminiumoxid Pulver verwendet, das verdichtet und bei hohen Temperaturen behandelt wurde. Tonerde-Bälle werden aus diesem Aluminiumoxid hergestellt, ihr hoher Grad an Raffinesse wird erreicht, indem Tonerde-Pulver in eine kugelförmige Form gepresst und dann bei hohen Temperaturen verarbeitet wird. Wegen dieser Hochtemperaturbehandlung werden sie auch als Keramiken bezeichnet.

Wenn die Tonerde-Bälle zusammen mit dem zu mahlenden Material, z. B. Glasscherben, in die Mühle gegeben und gerührt werden, verdichten und zerbrechen die harten Tonerde-Bälle das Glas. Die Glasscherben werden nach und nach immer kleiner und werden schließlich zu Pulver. Beim Mahlen werden die Tonerdekugeln zusammen mit Wasser und Schleifmitteln in die Mühle gegeben und gerührt, wodurch die Tonerdekugeln die Metalloberfläche abschleifen. Tonerde selbst ist aufgrund seiner geringen Dichte ein leichter, chemisch stabiler Stoff.

Sie kann nicht nur hohen Temperaturen standhalten, sondern ist auch säure- und laugenbeständig und hat eine hohe Verschleißfestigkeit. Außerdem haben sie keine schädlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper und werden daher häufig als Tonerde-Bälle zum Rühren und Mahlen verwendet.

Weitere Informationen über Tonerde-Bälle

1. Zusammensetzung der Tonerde-Bälle

Der Hauptbestandteil von Tonerde-Bällen ist Aluminiumoxid (Al2O3), doch werden Allzweckprodukte gesintert, indem dem rohen Tonerdepulver mehrere Prozentsätze Siliziumdioxid (SiO2) oder Magnesiumoxid (MgO) als Sinterhilfsmittel zugesetzt werden. Der Reinheitsgrad des Produkts liegt dann im Allgemeinen bei 90-95 %. Diese Art von Allzweckprodukt wird für allgemeine Schleifanwendungen verwendet.

Andererseits werden bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren das Siliziumdioxid und andere dem Sinterkörper zugesetzte Stoffe ungleichmäßig an der Kristallgrenzfläche (Korngrenze) verteilt, was zu einer geringen Grenzflächenfestigkeit und einer schlechten Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit führt. Hochreine Tonerde-Bälle werden durch Verarbeitung von Tonerde bei hohen Temperaturen nahe ihrem Schmelzpunkt hergestellt, um die Menge an Sinterhilfsmitteln zu reduzieren.

Hochreine Tonerde-Bälle haben einen Reinheitsgrad von mehr als 99,5 % und weisen eine höhere Härte und Festigkeit auf, sodass sie sich für das Mahlen von Materialien eignen, die bei herkömmlichen Kugeln Verschleiß verursachen würden. Sowie für Anwendungen, bei denen eine Verunreinigung anderer Komponenten als Al vermieden werden soll. Sie weisen auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen Korrosion ein Problem darstellt, z. B. in stark sauren oder alkalischen Umgebungen.

2. Vergleich zwischen Tonerde-Bällen und anderen Keramikkugeln

Tonerde-Bälle sind die gebräuchlichste Art von preiswerten und leicht erhältlichen Keramikkugeln, aber es gibt auch viele andere keramische Kugelmaterialien.

Zirkoniumdioxid (ZrO2)
Kugeln aus Zirkoniumoxid haben eine höhere Festigkeit und Zähigkeit als Tonerde-Bälle und eignen sich aufgrund ihrer hohen Verschleißfestigkeit für kontaminationsfreie Zwecke. Zirkoniumoxid hat außerdem ein hohes spezifisches Gewicht, was bedeutet, dass die beim Mahlen erzeugte Schlagkraft höher ist als die von Tonerde-Bällen gleicher Größe.

Zirkoniumdioxidkugeln werden beim mechanischen Mahlen verwendet, einer Technik, bei der die Energie der Pulverisierung für chemische Reaktionen und Materialveränderungen genutzt wird.

Siliziumnitrid (Si3N4)
Ein Werkstoff mit hervorragender Wärmebeständigkeit und geringem Festigkeitsverlust bei hohen Temperaturen, der in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird und ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist.

Wolframkarbid (WC)
Eine anorganische Verbindung aus Kohlenstoff und Wolfram mit einer Mohshärte von 9, der zweithöchsten Härte nach Diamant, und ausgezeichneter Hitze- und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund seines extrem hohen spezifischen Gewichts hat es eine hohe Schlagkraft beim Fräsen und eignet sich für mechanische Fräsanwendungen, ist jedoch teuer und wird daher hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung eingesetzt.

Wolframkarbid hat eine hohe Härte, ist aber nicht sehr zäh und bricht leicht, sodass auf Verunreinigungen geachtet werden muss. Wolframkarbidkugeln enthalten einige Prozent Kobalt als Sinterhilfsmittel.

Tonerde-Bälle sind in der Regel das Material der ersten Wahl, da sie eine hohe Festigkeit und Eigenschaften aufweisen, die für allgemeine Mahl- und Dispergieranwendungen geeignet sind. Bei besonderen Anforderungen ist es jedoch wichtig, auch andere Materialien in Betracht zu ziehen.

Was ist eine Aluminiumplatte?

Aluminiumplatten sind Stahlbleche, die hauptsächlich aus Aluminium und Eisen hergestellt werden.

Sie sind leicht, aber dennoch stabil und korrosionsbeständig. Daher werden sie häufig bei Automobilen, Flugzeugen und Baumaterialien eingesetzt. Aluminiumplatten verbinden die leichten Eigenschaften des Aluminiums mit der Festigkeit des Stahls und werden als geeignetes Material für eine breite Palette von Anwendungen geschätzt.

Allerdings ist eine Aluminiumplatte teurer als gewöhnliches Stahlblech und erfordert eine sorgfältige Verarbeitung. Außerdem ist der Aluminiumstaub, der beim Schneiden von Aluminiumplatten entsteht, schädlich für den menschlichen Körper und erfordert entsprechende Schutzmaßnahmen.

Anwendungen von Aluminiumplatten

Aluminiumplatten sind ein in der Industrie weit verbreitetes Material. Sie werden für Automobilteile und Baumaterialien verwendet.

• A1050 und A1100
  Wird für elektrische Geräte und Wärmetauscherkomponenten verwendet.
• A2017
  Wird für Flugzeug- und Zugteile verwendet.
• A5052
  Wird für Autoräder und Aluminiumdosen verwendet.
• A6061
  Wird für Baumaterialien und verschiedene Komponenten verwendet, bei denen Festigkeit erforderlich ist.

A5052 hat ausgewogene Eigenschaften und liegt bei jeder Eigenschaft im Mittelfeld aller Aluminiumlegierungen. A5052 wird häufig verwendet und ist die am meisten verbreitete Aluminiumlegierung.

Eigenschaften von Aluminiumplatten

Die in Aluminiumplatten verwendeten Aluminiumlegierungen werden in der Form A + Zahl nummeriert. Aluminiumplatten werden in der Regel durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das als Walzen bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um ein Herstellungsverfahren, bei dem große Aluminiumbarren zwischen Walzen gestreckt werden, um ihre Dicke schrittweise zu verringern.

Da es eine Reihe von Aluminiumplatten-Dicken gibt, die für jede Nummer ausgewählt werden können, ist es wichtig, die optimale Anzahl von Aluminiumplatten für die jeweilige Anwendung und Verarbeitungsmethode auszuwählen. Nachfolgend finden Sie typische Eigenschaften von Aluminiumplatten:

1. A1050

Der Reinheitsgrad von Aluminium beträgt mindestens 99,5 %, und es werden keine anderen Elemente hinzugefügt. Es hat eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbehandlung und ist für Schweißverfahren geeignet. Da keine anderen Elemente hinzugefügt werden, ist seine Festigkeit gering. Andererseits ist es aufgrund seiner geringen Festigkeit sehr gut bearbeitbar.

Ein Nachteil ist, dass es aufgrund seiner Klebrigkeit anfällig für Kratzer und Dellen ist, die durch Spankontakt bei der Zerspanung entstehen. Es ist notwendig, die Späne häufig mit Hilfe von Gebläsen oder anderen Mitteln zu entfernen. Im Allgemeinen können je nach Anwendung Dicken von 0,1 mm bis 2 mm gewählt werden.

2. A1100

Mit einer Aluminiumreinheit von mehr als 99 % weist A1100 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit auf und eignet sich wie A1050 auch zum Schweißen. Zur Verbesserung des Glanzes nach dem Eloxieren wird eine geringe Menge Kupfer zugesetzt. Die Dicke des Materials beträgt je nach Anwendung 0,8 mm bis 5 mm.

3. A2017

Diese Legierung ist gemeinhin als Duralumin bekannt. Es handelt sich um eine Legierung, der Kupfer und geringe Mengen Magnesium zugesetzt werden und die eine mit Stahlwerkstoffen vergleichbare Festigkeit aufweist. Andererseits neigt sie dazu, sich schlecht verarbeiten zu lassen. Außerdem hat es den Nachteil, dass es sich nicht für Schweißverfahren eignet. Es kann eine breite Palette von Dicken gewählt werden, von 1 mm bis über 100 mm.

4. A5052

Dies ist eine Legierung, der Magnesium und andere Elemente zugesetzt wurden. Sie hat eine Festigkeit, die zwischen den verschiedenen Arten von Aluminiumlegierungen liegt, und verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Verformbarkeit und Verarbeitbarkeit. Es ist das am häufigsten verwendete Material und kann problemlos geschweißt werden.

Es gibt eine breite Palette von Blechdicken, von 0,5 mm bis über 300 mm, und wie A2017 hat es den Vorteil, dass Materialien mit der für die Anwendung geeigneten Blechdicke leicht verfügbar sind.

5. A6061

Eine Aluminiumlegierung mit Zusatz von Silizium und Magnesium. Sie hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Durch Abschrecken und Anlassen kann sie genauso fest werden wie Stahlwerkstoffe.

Andererseits hat sie den Nachteil, dass sie, wie die Serie Nr. 2000, für Schweißverfahren ungeeignet ist. Eine breite Palette von Blechdicken von 1 mm bis 150 mm steht zur Auswahl, so dass Sie das richtige Material für Ihre Anwendung finden können.

Darüber hinaus gibt es eine große Auswahl an verschiedenen Graden, und die Zahl der Typen nimmt durch Forschung und Entwicklung täglich zu. Für eine optimale Materialauswahl ist die Zusammenarbeit mit dem Materialhersteller unerlässlich.

Auswahl einer Aluminiumplatte

Da der Preis von Aluminiumplatten je nach der Menge des im Umlauf befindlichen Materials variiert, ist es wichtig, die am meisten im Umlauf befindliche Anzahl und die am meisten im Umlauf befindliche Dicke auszuwählen, wenn Kostenüberlegungen erforderlich sind. Insbesondere bei der Auswahl einer Plattendicke gleicher Stärke, aber mit geringem Verteilungsvolumen hat der Hersteller diese eventuell nicht auf Lager.

Daher beginnt der Prozess mit einem neuen Walzvorgang der Aluminiumplatten, was die Vorlaufzeit bis zur Lieferung verlängert. Außerdem ist zu beachten, dass auch die Kosten in die Höhe schnellen können.

Was ist Aluminiumdruckguss?

Aluminiumdruckguss ist ein spezielles Gießverfahren, bei dem eine Aluminium- oder Zinklegierung geschmolzen und in eine Form gepresst wird. Aluminiumdruckguss zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, Produkte mit komplexen Formen, hoher Maßgenauigkeit und schönen Oberflächen in Serie zu produzieren.

Aus diesem Grund genießt der Aluminiumdruckguss ein hohes Ansehen unter den Metallbearbeitungsverfahren. Aluminiumdruckguss wird oft mit Aluminiumguss verwechselt. Aluminiumguss ist ein anderes Gießverfahren als Aluminiumdruckguss, da es sich um ein Verfahren handelt, bei dem ein Metall wie eine Aluminiumlegierung oder Kupfer bei einer Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes flüssig gemacht, in eine Form gegossen und zum Erstarren abgekühlt wird.

Darüber hinaus werden beim Aluminiumdruckguss Metallformen verwendet, während beim Aluminiumguss in der Regel Sandformen zum Einsatz kommen. Der Aluminiumdruckguss ist durch hohe Produktionskosten gekennzeichnet, da die Form aus einem Metallklumpen konstruiert und hergestellt werden muss.

Anwendungen von Aluminiumdruckguss

Aluminiumdruckguss wird vor allem für Automobilteile verwendet. Insbesondere sind Lenkungsteile in jüngster Zeit besonders gefragt. Dies liegt daran, dass mit Aluminiumdruckguss Produkte mit komplexen Formen und hoher Präzision in großen Mengen und in kurzer Zeit hergestellt werden können.

Aluminiumdruckguss wird nicht nur für Automobilteile verwendet. Dieses Verfahren wird auch in einer breiten Palette bei der Produktion von Alltagsprodukten wie Computern, Mobiltelefonen, Digitalkameras, Kühlschränken und Waschmaschinen verwendet. Aluminiumdruckguss kann auch zur Herstellung von Kleinteilen verwendet werden und so zur Gewichtsreduzierung der Produkte beitragen.

Funktionsweise des Aluminiumdruckgusses

Aluminiumdruckguss ist ein Gussverfahren, bei dem Formen verwendet werden. Druckguss bedeutet das Gießen mit einer Form (Kokille). Die Druckgussmaschine besteht aus einer Formspannvorrichtung, die die Form öffnet und schließt, einer Einspritzvorrichtung, die das geschmolzene Metall in die Form spritzt, und einem Extruder, der es aus der Form drückt.

Beim Aluminiumdruckguss wird die Aluminiumlegierung zunächst geschmolzen. Zu diesem Zeitpunkt werden auch andere Metalle als Aluminium geschmolzen, um eine Legierung mit der gewünschten Zusammensetzung zu erhalten, was eine sorgfältige Anpassung und Kontrolle der Zusammensetzung erfordert. Nach dem Schmelzen der Aluminiumlegierung wird die Form gereinigt und mit einer Formschließvorrichtung geschlossen.

Die geschlossene Form wird dann durch eine Einspritzvorrichtung mit der geschmolzenen Aluminiumlegierung gefüllt. Aluminiumdruckgüsse zeichnen sich durch eine feine Oberflächenschichtstruktur aus, da das geschmolzene Metall in die Form gespritzt wird und schnell abkühlt. Diese feine Oberflächenstruktur macht die Oberfläche des Aluminiumdruckgusses hart und ermöglicht die Herstellung von festen Produkten.

Ein Nachteil des Aluminiumdruckgusses ist hingegen die schnelle Abkühlung, die zur Bildung von Gusslöchern führen kann. Diese Gusshohlräume treten nicht nur an der Oberfläche auf, sondern auch in der Mitte, wo sie schließlich erstarren. Treten in Aluminiumdruckgüssen Gusshohlräume auf, kann die erwartete Produktleistung nicht erreicht werden, z. B. aufgrund einer geringeren Festigkeit. Deshalb sind beim Aluminiumdruckguss eine Temperaturkontrolle während des Druckgusses und eine ausreichende Berücksichtigung der Formgebung notwendig.

Weitere Informationen zum Aluminiumdruckguss

1. Unterschiede zwischen Aluminiumdruckguss und Aluminiumguss

Aluminiumdruckguss wird durch Schmelzen einer Aluminium- oder Zinklegierung und Pressen in eine Form hergestellt. Im Allgemeinen wird das Material auf ca. 500 °C bis 700 °C erhitzt, geschmolzen, mit niedriger Geschwindigkeit in die Form gegossen und dann unter hohem Druck abgekühlt, bevor es geformt wird.

Beim Aluminiumguss hingegen wird eine flüssige Aluminiumlegierung in einem Hochtemperaturofen geschmolzen und in Metall- oder Keramikformen gegossen. Beim Aluminiumguss wird im Grunde keine äußere Kraft angewandt, sondern das flüssige Metall wird durch Fallen und anschließendes Fließen in die Form gebracht. Im Vergleich zum Aluminiumdruckguss wird der Aluminiumguss manchmal auch als Schwerkraftguss bezeichnet.

Die Vorteile des Aluminiumdruckgusses sind seine hohe Maßgenauigkeit und die Möglichkeit, auch komplexe Formen herzustellen. Dies liegt daran, dass die geschmolzene Aluminiumlegierung unter Druck in die Form eingeleitet wird, was bedeutet, dass die Aluminiumlegierung sofort in jeder Ecke der Form verfügbar ist. Beim Aluminiumguss hingegen werden möglicherweise nicht die gewünschten Abmessungen erreicht oder es entstehen Oberflächenfalten. Das liegt daran, dass die Hochtemperatur-Aluminiumlegierung eine relativ geringe Fließfähigkeit hat, so dass es Zeit braucht, bis sie allein durch Tropfenspeisung alle Ecken der Form erreicht.

Infolgedessen schrumpft der Aluminiumguss beim Erstarren, was zu Maßänderungen und Fehlern wie Falten beim Fließen führen kann. Aluminiumdruckgüsse zeichnen sich außerdem durch hohe Maßgenauigkeit und hervorragende Oberflächenrauheit aus. Da sich die Aluminiumlegierung sofort ausbreitet, können die Produktionszeiten verkürzt und die Produkte in Massenproduktion hergestellt werden.

Ein weiteres Merkmal, das den Aluminiumdruckguss vom Aluminiumguss unterscheidet, ist die gleichbleibend hohe Qualität der Oberflächenrauhigkeit, wodurch sich Nachbearbeitungs- und Prüfprozesse reduzieren. Ein Nachteil des Aluminiumdruckgusses sind jedoch die hohen Kosten für die Konstruktion und Herstellung der Formen. Aus diesem Grund kann der Aluminiumdruckguss, bei dem Sandformen verwendet werden, für die Kleinserienproduktion kostengünstiger sein.

Ein weiterer Nachteil des Aluminiumdruckgusses ist, dass er sich nicht für Teile eignet, die eine hohe Festigkeit erfordern. Beim Aluminiumdruckguss werden während der Formgebung Luft und verdampftes Formtrennmittel eingesetzt. Dadurch entstehen Hohlräume, sogenannte „Nester“, die die Festigkeit des Produkts verringern.

2. Materialien für den Aluminiumdruckguss

Aluminiumlegierungen umfassen Guss- und Dehnungswerkstoffe, während Druckgusswerkstoffe in mehreren Serien erhältlich sind, wobei ADC an der Spitze der Liste steht. Die Hauptkomponentensysteme der Aluminiumdruckguss-Werkstoffe sind Al-Si und Al-Mg, denen Elemente wie Cu und Mn hinzugefügt werden. Die Auswahl der einzelnen Werkstoffe richtet sich nach der für den Aluminiumdruckguss erforderlichen Korrosionsbeständigkeit, Gießbarkeit und Schlagfestigkeit.

Die metallurgische Struktur der Aluminiumdruckguss-Werkstoffe ist eine Matrixphase aus Al-Mischkristallen. Bei der Matrix kann es sich um eine lamellare eutektische Al-Si-Struktur oder um eine Ausscheidungsverfestigung durch Mikroausscheidungen wie Mg2Si und Al2Cu handeln, die zu unterschiedlichen Eigenschaften führen.

Normalerweise werden Aluminiumlegierungen nach dem Gießen oder Bearbeiten einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Kristallkörner vorzubereiten und Mikroausscheidungen zu bilden. Aluminiumdruckgüsse werden jedoch häufig nicht wärmebehandelt, um zu vermeiden, dass sich Luft und Gase, die im Druckguss eingeschlossen sind, ausdehnen und während der Wärmebehandlung Defekte bilden.

Das Vakuumdruckgussverfahren und das porenfreie Druckgussverfahren, die in letzter Zeit immer häufiger angewandt werden, zeichnen sich jedoch dadurch aus, dass das Auftreten dieser Defekte weniger wahrscheinlich ist. Daher ist es bei den neueren Aluminiumdruckgussverfahren möglich geworden, die Eigenschaften der Aluminiumdruckgusswerkstoffe durch zusätzliche Wärmebehandlungsverfahren zur Geltung zu bringen.

Was ist Eloxieren?

Übersicht und Anwendungen des Eloxierens

Eloxieren ist eine Art der Oberflächenbehandlung, bei der künstlich eine Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche gebildet wird.

Aluminium lässt sich durch die Verbindung mit Luftsauerstoff leicht oxidieren, und wenn es der Luft ausgesetzt wird, bildet sich auf seiner Oberfläche eine sehr dünne Oxidschicht.

Diese natürlich gebildete Schicht bietet Schutz und gilt als relativ korrosionsbeständig.

Darüber hinaus ist Aluminium leicht und gut verarbeitbar und wird in allen möglichen Produkten, einschließlich Haushaltswaren, verwendet.

Seine gute Bearbeitbarkeit bedeutet jedoch auch, dass seine Oberfläche durch Biegen und Reibung leicht zerkratzt wird.

Außerdem ist die Oxidschicht, die sich von Natur aus auf der Aluminiumoberfläche bildet, sehr dünn, und je nach Betriebsumgebung kann sie durch chemische Reaktionen korrodieren. Zudem kann die Oxidschicht durch Biegen oder Reibung beschädigt werden, wie oben bereits erwähnt, und die Korrosion kann von der beschädigten Stelle aus erheblich fortschreiten.

Beim Eloxieren wird daher künstlich eine Oxidschicht zum Schutz der Aluminiumoberfläche gebildet, indem ein elektrischer Strom durch das Aluminium in einer elektrolytischen Lösung geleitet wird, um die Oxidation zu fördern.

Die Bildung dieser Oxidschicht soll die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Isolierung und Festigkeit verbessern.

Eloxierte Produkte gibt es viele, darunter Wasserkocher, Fensterflügel und Smartphones für den täglichen Gebrauch sowie optische Komponenten, Automobile, Flugzeuge, Halbleiter und medizinische Geräte für den industriellen Einsatz.

Funktionsweise des Eloxierens

Beim Eloxieren wird Aluminium in einem schwefelsauren Elektrolyten auf einer Anode elektrolysiert, um eine Oxidschicht zu bilden.

Es werden eine Anode und eine Kathode in den Elektrolyten eingebracht, und wenn das Aluminiumerzeugnis auf die Anodenseite gelegt und von der Elektrode aus mit Strom versorgt wird, bildet sich auf der Oberfläche des Aluminiumerzeugnisses eine Oxidschicht.

Diese Oxidschicht ist ein Aggregat aus hexagonalen prismatischen Zellen mit Poren im Inneren.

Das Eloxieren erfolgt nach dieser Funktionsweise, aber da die Eigenschaften je nach Behandlungsmethode variieren, muss das Eloxierverfahren auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden.

Arten des Eloxierens

1. Allgemeines Eloxieren

Hierbei handelt es sich um ein häufig angewandtes Eloxier-Verfahren, das sowohl bei kleinen Teilen mit komplexen Strukturen als auch bei großen Produkten angewendet werden kann. Dieses Verfahren wird zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der Härte eingesetzt.

2. Hartes Eloxieren

Diese Behandlungsmethode wird angewandt, um eine noch höhere Härte als beim allgemeinen Eloxieren zu erreichen, und wird im Laufe der Zeit in einem Elektrolyten bei niedrigen Temperaturen durchgeführt. Die Dicke der Oxidschicht ist um ein Vielfaches höher als beim allgemeinen Eloxieren und wird für Teile von Automotoren und Flugzeugen verwendet, bei denen eine hohe Haltbarkeit erforderlich ist.

3. Glänzendes Eloxieren

Vor dem Eloxieren wird die Oberfläche chemisch auf Hochglanz poliert. Dies verleiht ihr ein schönes Aussehen und wird für dekorative und reflektierende Materialien verwendet.

4. Farbiges Eloxieren

Unmittelbar nach der Bildung einer Oxidschicht wird die Oberfläche in eine Farbstofflösung getaucht und gefärbt. Die Färbung kann durch die Farbstoffkonzentration, die Eintauchzeit und die Dicke der Oxidschicht gesteuert werden. Dieses Verfahren wird z. B. für Wasserflaschen verwendet, bei denen Leichtigkeit und Design gefragt sind.

Faktoren, die Schwankungen in der Schichtdicke von eloxiertem Aluminium und der Schichtdicke verursachen

1. Eloxalschichtdicke

Die Dicke der eloxierten Aluminiumoxidschicht, die durch allgemeines Eloxieren, die gängigste Art des Eloxierens, gebildet wird, liegt in der Regel im Bereich von 5-25 Mikron und wird unter Berücksichtigung der Verwendungsbedingungen festgelegt.

Die Dicke der durch hartes Eloxieren gebildeten Aluminiumoxidschicht liegt im Bereich von 20-70 Mikron.

Das Harteloxieren wird häufig bei Bauteilen angewandt, bei denen Gleiteigenschaften erforderlich sind, wie z. B. bei Teilen von Kraftfahrzeugmotoren, und es wird eine größere Schichtdicke als beim allgemeinen Eloxieren eingestellt, um die Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.

2. Faktoren, die Schwankungen in der Schichtdicke verursachen

Trotz des Eloxierens kann es zu Schwankungen in der Dicke der Eloxalschicht kommen, die zum einen von der Stromverteilung und zum anderen von der Temperaturverteilung abhängen.

Schwankungen aufgrund der Stromverteilung
Da das Eloxieren durch elektrochemische Reaktionen erfolgt, führt eine ungleichmäßige Stromverteilung zu Schwankungen in der Dicke der eloxierten Aluminiumoxidschicht.

Je nach dem Abstand zwischen Anode und Kathode, in dem die Aluminiumprodukte gehalten werden, kann die Schichtdicke zwischen mehreren Aluminiumprodukten variieren. Werden mehrere Aluminiumerzeugnisse gleichzeitig eloxiert, so ist die Stromverteilung je nach Position der Aluminiumerzeugnisse unterschiedlich, was zu Schwankungen in der Schichtdicke führt.

Wenn mehrere Aluminiumerzeugnisse gleichzeitig eloxiert werden, wird eine Methode angewandt, bei der Aluminium-Attrappen in der Nähe der Aluminiumerzeugnisse in Positionen und unter Bedingungen aufgehängt werden, bei denen die Schichtdicke wahrscheinlich zunimmt, um den Strom freizusetzen.

Schwankungen aufgrund der Temperaturverteilung
Das Eloxieren erfolgt in einer Elektrolytlösung, und die Temperaturverteilung des Elektrolyten kann zu Schwankungen in der Dicke der eloxierten Aluminiumoxidschicht führen.

Beim Eloxieren wird die Temperatur im Elektrolytbad gleichmäßig gehalten, da das Bad gerührt wird. Bei gleichmäßiger Temperatur kann der Elektrolyt frei fließen und die Temperaturverteilung des Elektrolyten ist gleichmäßig.

Im Bereich der Diffusionsschicht in der Nähe des Aluminiumprodukts kann sich der Elektrolyt jedoch relativ schwer bewegen, und die Temperaturverteilung wird ungleichmäßig. Dies führt zu Schwankungen in der Dicke der eloxierten Aluminiumoxidschicht. Um diesem Problem zu begegnen, werden Methoden zur Förderung des Elektrolytflusses, wie z. B. die Verwendung von Einspritzdüsen, eingesetzt.

Nachteile des Eloxierens

Die beim Eloxieren auf der Aluminiumoberfläche gebildete Eloxalschicht hat den Nachteil, dass sie unflexibel und spröde ist, was beim Biegen oder Bearbeiten der eloxierten Fläche zu Rissen und Abplatzungen der Eloxalschicht führen kann.

Eine weitere Schwachstelle ist die Hitzebeständigkeit, und es besteht die Sorge, dass die normale eloxierte Aluminiumoxidschicht aufgrund der thermischen Ausdehnung in Hochtemperaturumgebungen von über 100 °C reißen und abblättern könnte.

Eloxieren verbessert zwar die Korrosionsbeständigkeit und die Härte, ist aber in Lösungen von starken Säuren und Basen schwach, und es gibt Probleme mit der Auflösung in solchen Lösungsmitteln.

Außerdem erhöht der nasse Kontakt mit Metallen das Korrosionsrisiko. Daher müssen die Behandlungsmethoden entsprechend dem Verwendungszweck festgelegt werden.

Was ist eine Asphalt-Dachschindel?

Asphalt-Dachschindel ist eine Art von Abdichtungsbahn aus wasserdichtem Papier oder anderem Material, das mit Asphalt imprägniert ist.

Sie wird auf Dächern und Wänden von Gebäuden und Häusern verwendet, um das Eindringen von Regenwasser zu verhindern. Undichte Stellen sind eine Bedrohung für Gebäude. Holz beginnt zu korrodieren, während Regenwasser, das durch Risse im Beton eindringt, den Stahl beschädigt.

Eine Asphalt-Dachschindel ist von außen nicht sichtbar, spielt aber eine wichtige Rolle in Gebäuden.

Anwendungen von Asphalt-Dachschindeln

Asphalt-Dachschindel werden in Gebäuden im Allgemeinen verwendet. Die folgenden Beispiele zeigen, wo Asphalt Dachschindel verwendet werden:

• Bedachungsmaterialien für Wohngebäude
• Bedachungsmaterial für Hochhäuser
• Bedachungsmaterial für Gebäude von öffentlicher Bedeutung
• Wandverkleidungen für Wohngebäude

Funktionsweise der Asphalt-Dachschindel

Asphalt-Dachschindel bestehen aus wasserdichtem Papier, das mit Bitumen durchdrungen ist. Die wasserabweisende Funktion des Asphalts selbst und die Leistungsfähigkeit der Dichtungsbahn verhindern das Eindringen von Regenwasser. Neben wasserdichtem Papier können auch Vliesstoffe und Filze verwendet werden.

Ähnliche Produkte wie Asphalt-Dachschindel sind modifizierte Bitumenbedachungen und Bedachungen auf Polymerbasis. Von diesen wird die Asphalt Dachschindel aufgrund ihrer geringeren Kosten häufiger verwendet.

Weitere Informationen zu Asphalt-Dachschindel

1. Asphalt-Dachschindel und Bedachungskomponenten

Asphalt Dachschindel und Bedachungskomponenten zusammen können das Eindringen von Regenwasser verhindern. Im Hausbau wird die Asphalt Bedachung ohne Lücken in der Dachhaut verlegt. Die Verlegung erfolgt mit großen Heftklammern, den sogenannten Tackern.

Nachdem die Asphalt Dachschindel verlegt sind, werden die Dachkomponenten befestigt. Wenn die Dachteile in Ordnung sind, das Dach aber undicht ist, sind die Asphalt Dachschindel höchstwahrscheinlich durch Alterung oder andere Faktoren beschädigt worden.

2. Arten der Dacheindeckung

Eine Dacheindeckung ist eine Plane, die unter das Dach gelegt wird. Es gibt verschiedene Arten von Dacheindeckungen, und die folgenden sind Beispiele für Dacheindeckungen:

• Asphalt Dachschindel
  Hierbei handelt es sich um eine häufig verwendete Abdichtungsbahn, die aus reinem Bitumen besteht, das in ein Substrat wie Papier oder Vlies eingearbeitet ist.
  Die Lebensdauer von Asphalt Dachschindeln beträgt im Allgemeinen etwa 10 Jahre.
• Modifizierte Gummi-Asphalt Dachschindel
  Asphalt Dachschindel verschlechtern sich durch die wechselnden Bedingungen. Im Gegensatz zur Asphalt Dachschindel wird der Asphalt mit Gummi oder synthetischen Harzen gemischt, um seine Haltbarkeit zu erhöhen.
• Bedachung mit Klebeschicht
  Undichte Stellen werden häufig durch Nägel und andere Materialien verursacht, mit denen die Dacheindeckung befestigt ist. Eine selbstklebende Dachabdichtung kann ohne Befestigungselemente auf dem Dach angebracht werden. Sie ist daher eine geeignete Abdichtungsbahn für komplexe Dachformen.
• Bedachung auf Polymerbasis
  Dies sind Dachbahnen auf der Basis von Kunstharzen. Bei sachgemäßer Anwendung kann eine hohe Leistung erwartet werden.
• Atmungsaktive Dachabdichtung aus Papier
  Diese Art der Bedachung ist undurchlässig für Feuchtigkeit von außen, lässt aber Feuchtigkeit von innen nach außen entweichen. Bei schimmelanfälligen Holzbauten kann sie die Lebensdauer des Gebäudes verlängern.

3. Auswahl der geeigneten Asphalt-Dachschindel

Bei der Auswahl der Dacheindeckung ist es wichtig, eine Dacheindeckung zu wählen, die eine längere Lebensdauer hat als das Dachmaterial. Wenn die Dacheindeckung eine längere Lebensdauer hat als die Dacheindeckung, muss die Dacheindeckung entfernt werden, auch wenn die Dacheindeckung weiterhin verwendet werden kann.

Dachmaterialien wie Ziegel können wiederverwendet werden, aber wenn das Dachmaterial nicht wiederverwendet werden kann, muss auch das Dachmaterial durch eine neue Dacheindeckung ersetzt werden. Es ist daher wichtig, das geeignete Dachmaterial unter Berücksichtigung des Dachmaterials und der Dauer der Nutzung auszuwählen.

Was ist eine Gewindelehre?

Eine Gewindelehre ist ein Prüfwerkzeug, mit dem überprüft werden kann, ob ein Außengewinde oder ein Innengewinde in einer vorgegebenen und korrekten Form hergestellt wurde.

Ringlehrdorne werden zum Messen von Außengewinden verwendet. Die Form der Schraube ist genormt, aber es gibt eine Vielzahl von Spezifikationen.

Mit einer Gewindelehre lässt sich schnell feststellen, ob die hergestellte Gewindeform gut oder schlecht ist. Sie sind in der Schraubenherstellung weit verbreitet.

Anwendungen von Gewindelehren

Gewindelehren werden hauptsächlich in der Schraubenherstellung verwendet. Die Form einer Schraube ist genormt, aber es gibt viele verschiedene Spezifikationen.

Dazu gehören beispielsweise der Außendurchmesser des Gewindes, der wirksame Durchmesser des Gewindes, die Gewindesteigung und der Durchmesser der Gewindemulde. Diese Parameter einzeln zu messen ist zeitaufwändig.

Der Einsatz von Gewindelehren ermöglicht es daher, schnell festzustellen, ob die hergestellte Gewindeform gut oder schlecht ist. Gewindelehren sind in der Schraubenherstellung weit verbreitet, da sie die betriebliche Effizienz verbessern.

Funktionsweise von Gewindelehren

Die Funktionsweise von Gewindelehren hängt von der Art des Gewindelehrers ab. Die in der Produktion am häufigsten verwendeten Gewindelehren sind folgende:

1. Grenzgewindelehren für Gewinde

Grenzgewindelehren sind Prüfmittel, die es ermöglichen, die Qualität der hergestellten Gewindegeometrie zu bestimmen. Mit Hilfe von Lehren, die nach den oberen und unteren Grenzwerten des zu prüfenden Gewindes angefertigt werden, wird die Form des Gewindes als gut oder schlecht beurteilt, wenn es die eine Lehre durchläuft und die andere nicht.

Produkte mit Gewinde, wie z. B. Bolzen, bestehen den Messring am oberen Ende der Gewindenorm und nicht den Messring am unteren Ende der Gewindenorm. Bei Muttern und anderen Produkten mit Innengewinde wird der Lehrdorn am unteren Ende des Gewindenormals geprüft, um sicherzustellen, dass das Produkt den Lehrdorn am oberen Ende des Gewindenormals besteht. Nicht aber den Lehrdorn am unteren Ende des Gewindenormals. Die Norm bezieht sich hier speziell auf den effektiven Durchmesser der Schraube.

2. Gewindelehre für die Verschleißprüfung

Die Gewindelehre zur Verschleißkontrolle wird verwendet, um die Genauigkeit der Grenzgewindelehre zu gewährleisten. Die Grenzgewindelehre wird verwendet, um die Genauigkeit der Grenzgewindelehre zu gewährleisten. Grenzgewindelehren verschleißen beim Durchlaufen des Prüfobjekts. Mit zunehmender Abnutzung ist eine korrekte Beurteilung nicht mehr möglich.

Die Gewindelehre zur Verschleißprüfung wird daher verwendet, um zu prüfen, ob die Grenzgewindelehre die Verschleißgrenze für eine korrekte Prüfung überschritten hat. Ein Verschleißlehrring dient zur Überprüfung des Verschleißes des Grenzlehrdorns und ein Verschleißlehrdorn zur Überprüfung des Verschleißes des Grenzlehrrings.

3. Standardgewindelehren

Ein Gewindelehrer, der nach dem Standardgewindeprofil und den Standardabmessungen des Gewindenormals hergestellt wird und aus einem Lehrdorn und einem Lehrring besteht. Er ist die Standardgewindelehre im Messwesen. Im Vergleich zu Grenzlehrdornen ist die Qualitätssicherungsgenauigkeit geringer. Sie müssen jedoch nicht wie bei den Grenzgewindelehren als Satz auf der Gewindeseite und auf der Anschlagseite geliefert werden. Dies senkt die Kosten.

4. Gewindelehren für Rohre

Es gibt zwei Haupttypen von Gewindelehren für Rohre. Die eine ist für parallele Gewinde und die andere für kegelige Gewinde. Die parallelen Gewindelehren werden für Messungen am Gewindeende und am kegeligen Ende verwendet. Gewindelehren für kegelige Gewinde sind an der Stirnseite eingekerbt und werden akzeptiert, wenn das Ende des Gewindes innerhalb der Kerbe liegt.

Arten von Gewindelehren

Gewindelehren lassen sich grob in Lehrringe und Lehrdorne einteilen. Von dort aus können sie, wie oben beschrieben, im Detail klassifiziert werden.

Ringlehren werden zur Prüfung von Schrauben verwendet. Sie heißen Ringlehren, weil sie ringförmig sind und in der Mitte der Scheibe ein Innengewinde haben, in das das zu prüfende Gewinde eingeschraubt werden kann.

Prüflehren hingegen prüfen das Innengewinde. Sie werden „Stopfen“ genannt, weil sie in das zu prüfende Innengewinde geschraubt (gesteckt) werden.