投稿者: ss1005yh

Was ist eine Einpressmutter?

Einpressmuttern werden zur Verstärkung der Verbindungen von Kunststoffteilen verwendet. Da der Kunststoff eine geringere Festigkeit aufweist als eine Schraube, werden Einpressmuttern, die hauptsächlich aus Metall bestehen, in den Kunststoff eingebettet, um die Verbindung zu verstärken.

Die Außenfläche der Einpressmuttern ist gerändelt, damit sie am Kunststoff haften, während die Innenfläche den Spezifikationen für das Muttergewinde entspricht. Als Werkstoffe für Einpressmuttern werden in der Regel Automatenmessing und bleifreies Messing mit hervorragender Bearbeitbarkeit und Duktilität verwendet. Aluminium und rostfreier Stahl können ebenfalls verwendet werden. Kunstharz ist ebenfalls erhältlich und wird für Anwendungen in der Automobilindustrie verwendet.

Für Kunststoffteile gibt es zwei Einpressmethoden: Einpressmuttern werden während des Gießens des Kunststoffs oder nach dem Gießen des Kunststoffs eingesetzt.

Anwendungen von Einpressmuttern

Einpressmuttern haben ein breites Anwendungsspektrum zur Verstärkung der Befestigungen von Kunststoffteilen. Die Haupteinsatzgebiete sind die Befestigungsteile von Kunststoffteilen in Autos, Motorrädern, Zügen, Flugzeugen und anderen Transportmitteln, Smartphones, Haushaltsgeräten und Industriemaschinen.

Insbesondere in der Automobilindustrie werden Kunststoffteile zur Gewichtsreduzierung eingesetzt, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Darüber hinaus werden zunehmend umweltfreundliche Biokunststoffe verwendet. Die Befestigung dieser Kunststoffteile nimmt zu und Einpressmuttern werden häufig verwendet. Es werden auch Einpressmuttern aus hochfestem Harz entwickelt, die zur Gewichtsreduzierung beitragen.

In Werkzeugmaschinen werden sie häufig in Bearbeitungszentren, NC-Werkzeugmaschinen, Servomotoren, Schaltschrankgehäusen für Umrichter usw. verwendet. In der Unterhaltungsbranche werden Einpressmuttern auch für die Hauptkörper von Pachinko- und Spielautomaten sowie für mechanische Innenteile, Peripheriegeräte, Hauptgehäuse von Spielautomaten und Peripheriegeräte verwendet.

Arten von Einpressmuttern

Es gibt viele verschiedene Arten von Einpressmuttern, abhängig von der Kombination aus Form, Material und Einpressmethode. Es gibt zwei Arten von Einpressmuttern: den Standardtyp und den Flanschtyp. Die Standardausführung ist die gebräuchlichste und preisgünstigste Form. Darüber hinaus kann die Standardausführung in zwei Typen unterteilt werden: einseitig und doppelseitig.

Der einseitige Typ hat eine feste Montagerichtung zum Einpressen, während der doppelseitige Typ auf beiden Seiten abgeschrägt ist, so dass er beim Einpressen von beiden Seiten eingesetzt werden kann. Der Flanschtyp hat auf einer Seite einen Flansch und kann nur in einer Richtung eingesetzt werden. Es gibt verschiedene Methoden, Einpressmuttern in Kunststoffteile einzubringen.

Weitere Informationen zu Einpressmuttern

Methoden zum Einpressen von Einpressmuttern

Es gibt zwei Methoden, Einpressmuttern in Kunststoff einzubetten: Einsetzen während des Spritzgießens und Einsetzen nach dem Spritzgießen. Das Einsetzen nach dem Gießen wird hauptsächlich für Thermoplaste verwendet, die bei Erwärmung erweichen. Für wärmehärtende Harze, die bei Erwärmung aushärten, können auch nachträgliche Einsätze verwendet werden, die jedoch häufig zum Zeitpunkt der Formgebung eingesetzt werden.

1. Einsätze während des Spritzgießens
Beim Gießen von Kunstharzmaterial wird eine Einpressmutter an der Form befestigt und das Harz in die Form gegossen. Die Einpressmutter muss mit der Form zusammengebaut werden, aber das Harz tritt in geschmolzenem Zustand um die Einpressmutter herum ein, so dass sie nach dem Abkühlen eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist.

2. Einsätze nach dem Spritzgießen
Es gibt drei Methoden für das Einsetzen nach dem Gießen des Harzes: Expansionsverfahren, Einpressverfahren und thermisches Einpressverfahren.

Expansionsverfahren
Bei diesem Verfahren wird die Einpressmutter in ein Loch im Harzteil eingepresst und durch Aufweiten der Mutternspitze am Harzteil befestigt. Nach dem Einschlagen der Einpressmutter in das Kunststoffteil wird mit einem Werkzeug, z. B. einem speziellen Stempel, ein Teil, die so genannte Expansionsplatte, nach unten gedrückt, um die Spitze der Einpressmutter aufzuweiten.

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht von der Form des Vorsprungs beeinflusst wird, in den die Mutter auf der Materialseite eingepasst wird, und auch dadurch, dass keine Wärmequelle erforderlich ist.

Einpressverfahren
Dies ist die am weitesten verbreitete Methode. Die Einpressmutter wird mit einer Presse oder einem Hammer in ein Kunststoffteil eingepresst, ohne dass eine Wärmequelle verwendet wird. Die Rissbildung an der Nabe kann durch eine Vergrößerung des Durchmessers der Nabe verhindert werden, aber je nach Kunststoffbauteil kann es erforderlich sein, auf das thermische Einpressverfahren umzusteigen.

Thermisches Einpressverfahren
Bei diesem Verfahren wird beim Einpressen einer Einpressmutter in ein Kunststoffteil eine Wärmequelle verwendet. Die Einpressmutter wird in das untere Loch des Bauteils gesetzt und eingepresst, während die Mutter mit einem Lötkolben, einer Ultraschallschweißmaschine oder einer thermischen Einpressmaschine erhitzt wird.

Durch die Erwärmung der Einpressmutter wird die Wärme auf die Kunststoffkomponente übertragen und erweicht diese, so dass die Einpressmutter leicht in ihre Position eingepresst werden kann. Da das Harz beim Einpressen schmilzt, legt sich das geschmolzene Harz um die Mutter und erhöht deren Festigkeit. Diese Methode wird durch die Form des Vorsprungs auf der Seite des Kunstharzes nicht wesentlich beeinflusst.

Was ist ein Scanner?

Ein Scanner ist ein Gerät, das auf Papier oder anderen physischen Medien gedruckte Bilder und Texte in elektronische Daten umwandelt.

Zu den Scannern gehören gewöhnliche Flachbettscanner und Dokumentenscanner, die eine große Anzahl von Dokumenten mit hoher Geschwindigkeit scannen können. Flachbettscanner scannen Papier, indem sie sie auf einen flachen Tisch stellen, und können selbst kleinste Details, wie Dokumente und Fotos, einscannen.

Dokumentenscanner scannen große Mengen von Dokumenten effizient, da das Papier beim Scannen automatisch eingezogen wird. Scanner wandeln Papierdokumente in digitale Daten um, die einfach gespeichert und als elektronische Dateien weitergegeben werden können.

Einige sind auch mit einer OCR-Funktion (Optical Character Reader) ausgestattet, mit der gescannte Dokumente in Textdaten umgewandelt werden können. Scanner sind in der Geschäftswelt ein weit verbreitetes Werkzeug für die effiziente Verwaltung und Erstellung von Dokumenten.

Anwendungen von Scannern

Scanner werden eingesetzt, um Bilder und Texte, die auf Papier oder anderen physischen Medien gedruckt sind, in elektronische Daten umzuwandeln. Scanner können dazu beitragen, die Effizienz des Dokumentenmanagements und der Dokumentenerstellung in der Geschäftswelt zu verbessern.

Beispiele für ihre Anwendung sind:

1. Die Dokumentenverwaltung

Scanner werden eingesetzt, um Papierdokumente in elektronische Dateien umzuwandeln und so die Speicherung und den Abruf von Dokumenten zu erleichtern. Die Dokumente können auch im portablen PDF-Format gespeichert werden, so dass sie unterwegs betrachtet werden können.

2. Dokumentenerstellung

Handschriftliche Notizen und Zeichnungen können mit einem Scanner gescannt und in elektronische Daten zur Bearbeitung und Verarbeitung umgewandelt werden. Mit einem Scanner, der mit einer OCR-Funktion ausgestattet ist, können gescannte Dokumente außerdem in Textdaten umgewandelt werden, die dann in Anwendungen wie Word und Excel bearbeitet werden können.

3. Digitale Archivierung

Mit Scannern lassen sich digitale Archive erstellen, indem Familienfotos, Briefe und alte Dokumente in elektronische Daten umgewandelt werden. Auch Papierdokumente und Fotos eignen sich für die Aufbewahrung, da sie im Laufe der Zeit verderben können.

Funktionsweise von Scannern

Es gibt zwei Haupttypen von Scannern, nämlich CIS und CCD. In der Vergangenheit war die CCD-Methode der Hauptbestandteil von Scannern, aber heutzutage gibt es eine allmähliche Verschiebung hin zur CIS-Methode.

1. Die CCD-Methode

Bei der CCD-Methode (Charge Coupled Devices) wird ein CCD als Bildsensor verwendet, wobei mehrere Spiegel das Licht reflektieren und bündeln, bevor das reflektierte Licht ankommt, und mehrere Linsen das Licht fokussieren und in Daten umwandeln. Dieses Verfahren zeichnet sich durch seine große Tiefenschärfe aus, die es ermöglicht, Dokumente mit großen Oberflächenunregelmäßigkeiten und Dokumente, die weit von der Glasoberfläche entfernt sind, zu lesen.

Diese Methode wird in speziellen Bereichen wie dem Scannen von Filmen bevorzugt. Die Auflösung ist zwar hoch, aber die Haupteinheit ist groß und benötigt eine Netzstromversorgung, so dass sie stationär aufgestellt werden muss.

2. Die CIS-Methode

Bei der CIS-Methode (Contact Image Sensor) werden dreifarbige RGB-LEDs mit steuerbarem Blinken als Lichtquelle verwendet. Das vom Dokument reflektierte Licht durch eine kleine, gleichgroße Linse gelesen und mithilfe eines Bildsensors (CMOS-Sensor) in Daten umgewandelt. Die CIS-Methode wird in gängigen Modellen verwendet, da sie einfach aufgebaut, leicht zu miniaturisieren und energiesparend ist (sie kann nur mit einem USB-Anschluss betrieben werden).

Der Nachteil ist jedoch, dass der Scanner in engem Kontakt mit der Glasoberfläche stehen muss, um diese richtig lesen zu können.

Arten von Scannern

Es gibt verschiedene Arten von Scannern, abhängig von der Scan-Methode. Je nach Anwendung gibt es eine große Auswahl an Produkten, darunter auch solche, die preiswert sind und mit hoher Geschwindigkeit scannen können.

1. Flachbettscanner

Flachbettscanner sind die einfachste Art von Scannern und scannen ein Blatt Papier nach dem anderen. Sie sind einfach aufgebaut und daher preiswert und leicht zu erwerben.

Der Vorteil ist, dass die Gefahr, das Papier beim Scannen zu verschmutzen oder zu knicken, gering ist. Allerdings dauert der Scanvorgang länger, da jedes Blatt einzeln eingelegt werden muss.

2. ADF-Scanner

ADF-Scanner können eine große Anzahl von Dokumenten scannen. Diese Scanner sind in der Lage, Dokumente automatisch einzuziehen, d. h. wenn mehrere Dokumente in das Fach eingelegt werden, wird das Papier nacheinander eingezogen und der Scanvorgang automatisch abgeschlossen.

Sie sind für das Scannen einer großen Anzahl von Dokumenten nützlich, aber es sollte darauf geachtet werden, Papierstaus zu vermeiden, die zu gebrochenem oder geschnittenem Papier führen können.

3. Handscanner

Handscanner, die zum Scannen in der Hand gehalten werden können, werden heutzutage immer beliebter. Sie sind nützlich für das Scannen von Büchern und anderen nicht zerschneidbaren Gegenständen oder für das Scannen von Teilen großer Dokumente wie Zeitungen, aber das Scannen ist zwangsläufig zeitaufwändiger als bei anderen Produkttypen.

4. Overhead-Scanner

Dieser Scannertyp kann Bücher und andere Dokumente von oben scannen, ohne sie in Seiteneinheiten zu zerschneiden. Einige haben die Fähigkeit, Verzerrungen in der Mitte des Buches zu korrigieren, wenn es geöffnet wird.

Weitere Informationen zu Scannern

Preise von Scannern

Die Preise für Scanner sind in den letzten Jahren drastisch gesunken, so dass Flachbettscanner für den Heimgebrauch für weniger als 100 USD erhältlich sind.

ADF-Scanner, die in Büros eingesetzt werden, sind dagegen mit einem Multifunktionsscanner und einer Reihe von Funktionen ausgestattet und kosten im Allgemeinen mehrere tausend USD. Ein spezieller ADF-Scanner für den Heimgebrauch kann für etwa 500 USD erworben werden.

Handliche Scanner können für etwa 50 USD erworben werden, wenn es sich um preisgünstige Produkte handelt, z. B. solche mit OCR-Funktion. Ein weiterer Vorteil von Handyscannern ist, dass sie leicht zu erwerben sind.

Was ist ein Eckventil?

Eckventile sind Ventile, die in einem vertikalen Winkel angeschlossen werden können, wenn das Ventilgehäuse mit einem Rohr verbunden wird.

Es handelt sich um einen Ventiltyp, der in Rohrleitungen und Kanälen verwendet wird. Eckventile haben den Vorteil, dass sie aufgrund ihrer Konstruktion einfach zu installieren und zu warten sind.

Je nach verwendetem Material sind sie auch gegen hohe Temperaturen und Hochdruckflüssigkeiten beständig und werden daher in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Darüber hinaus gibt es je nach Art des Ventils und der Anwendung eine große Auswahl an Formen und Größen.

Anwendungen von Eckventilen

Eckventile werden als Rohrleitungen für Wasser, Luft, Öl und Dampf eingesetzt. Sie sind nützlich in Situationen, in denen Platzersparnis erforderlich ist wie z. B. in Heizkesseln.

1. Rohrleitungssysteme

In Rohrleitungssystemen wie Wasser- und Gasleitungen werden Eckventile verwendet, um den Durchfluss von Flüssigkeiten zu steuern. In Wasserleitungen dienen sie dazu, den Durchfluss von Wasser zu stoppen. In Gasleitungen werden sie verwendet, um den Durchfluss von Gas zu stoppen.

2. Maschinenindustrie

In der Maschinenindustrie, z. B. in Schiffen und Fahrzeugen, werden sie für die hydraulische Steuerung verwendet. In Schiffen werden sie zur hydraulischen Steuerung der Dieselmotoren verwendet, die die Schiffe antreiben, während sie in Kraftfahrzeugen zur hydraulischen Übertragung der Lenkradbetätigung dienen.

3. Brandverhütungssysteme

In Brandverhütungsanlagen werden sie zur Steuerung von Feuerlöschanlagen eingesetzt. Eckventile werden eingesetzt, um den Durchfluss von Löschmitteln zu steuern und Brände in einem frühen Stadium zu löschen.

Funktionsweise von Eckventilen

Eckventile regeln den Durchfluss von Flüssigkeiten mit Hilfe eines Ventils, das sich öffnet und schließt. Der Ventilkörper eines Eckventils befindet sich im Ventilgehäuse und ist im Allgemeinen scheiben- oder kegelförmig. Es kann mit einem Hebel oder Griff betätigt werden, und die Menge der durchfließenden Flüssigkeit kann durch Öffnen und Schließen des Ventils reguliert werden.

Wenn das Ventil geschlossen ist, wird der Durchfluss der Flüssigkeit gestoppt; wenn das Ventil geöffnet ist, wird die Flüssigkeit durchgelassen. Das Material des Ventilkegels von Eckventilen ist unterschiedlich. In der Regel werden Materialien wie Metall oder Kunststoff verwendet. Es ist wichtig, je nach Umgebung und Art der Flüssigkeit, in der das Ventil verwendet wird, das geeignete Material zu wählen.

Eckventile öffnen und schließen sich durch eine Drehbewegung des Ventils. Beim Öffnen und Schließen des Ventils wird es durch einen Flansch an der Verbindung zwischen Ventilkörper und Rohrleitung gedreht. Die Drehung des Ventils regelt die Menge der durchfließenden Flüssigkeit und kann frei gesteuert werden.

Arten von Eckventilen

Eckventile werden hauptsächlich in die folgenden Kategorien eingeteilt: Bronze-Messing, Gusseisen, Stahlguss und Edelstahl:

1. Bronze-Messing-Typ

Dieser ist geeignet für Ventile mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und wo Luftdichtheit erforderlich ist. Weit verbreitet im Wohnungsbau, in der Landwirtschaft und in der Industrie. Der Nachteil sind die hohen Kosten der Barren. Dieser Typ kann nicht für brennbare oder giftige Gase verwendet werden.

2. Gusseisentyp

Aufgrund seiner ausgezeichneten Verarbeitbarkeit und der niedrigen Kosten für Gussblöcke kann er für die Herstellung von Ventilen mit mittlerem bis großem Durchmesser (über 1000 A) verwendet werden. Er hat jedoch den Nachteil, dass es korrosionsanfällig ist. Aufgrund seiner geringen Kosten wird er häufig als Allzweckprodukt hergestellt.

3. Stahlgusstyp

Das Stahlmaterial ist robust und kann entsprechend der Flüssigkeitstemperatur ausgewählt werden. Dieser Typ wird in petrochemischen Anlagen, Wärme- und Kernkraftwerken und an anderen Orten eingesetzt, an denen Flüssigkeiten mit hohen Temperaturen und hohem Druck gehandhabt werden. Er ist jedoch etwas anfällig für Korrosion.

4. Edelstahltyp

Dieser Typ ist korrosionsbeständig und kann in einem breiten Spektrum von Anwendungen von niedrigen bis hohen Temperaturen eingesetzt werden. Er ist außerdem sehr widerstandsfähig und ein weit verbreitetes Material. Nachteilig sind jedoch die hohen Kosten für Rohmaterial.

Auswahl eines  Eckventils

1. Verwendungszweck

Das verwendete Material und die Form des Ventils können sich unterscheiden, wenn es in Rohrleitungssystemen wie Wasser- und Gasleitungen und in der Maschinenindustrie wie Schiffen und Automobilen eingesetzt wird.

2. Werkstoff

Es ist auch wichtig, den richtigen Werkstoff für die Art des Mediums zu wählen. Beim Einsatz in Bereichen mit hoher Reinheit wie z. B. in Lebensmittelfabriken oder medizinischen Geräten sollten Materialien mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit, wie z. B. rostfreier Stahl, verwendet werden.

3. Größe der Anschlussteile

Auch die Größe des Anschlusses ist ein wichtiger Faktor. Passt die Größe des Anschlussteils nicht zum Rohr, funktioniert das Gerät möglicherweise nicht richtig. Die Auswahl sollte in Übereinstimmung mit den Anschlussrohren und dem Flüssigkeitsstrom und -druck erfolgen.

4. Betriebsumgebung

Wenn das Ventil in einer Umgebung mit hohen Temperaturen und hohem Druck eingesetzt werden soll, müssen der Werkstoff des Ventils und seine Hitzebeständigkeit berücksichtigt werden.

Was ist Tonerde?

Tonerde ist Aluminiumoxid, ein Oxid von Aluminium. Seine chemische Formel lautet Al2O3 und es ist ein weißer Feststoff mit einem hohen Schmelzpunkt. Es gibt mehrere Kristallstrukturen, darunter α-Tonerde und γ-Tonerde. Es ist als Hauptbestandteil von Korund, Rubinen und Saphiren bekannt.

α-Tonerde ist hitzebeständig, isolierend und chemisch beständig und wird als feuerfestes Material, Schneidwerkzeug und Schleifmittel verwendet. γ-Tonerde hat eine große spezifische Oberfläche und wird als Katalysatorträger verwendet.

Anwendungen von Tonerde

Tonerde kann durch Kalzinieren von Aluminiumhydroxid (chemische Formel: Al(OH)3) hergestellt werden. Tonerde gibt es in verschiedenen Kristallformen, von denen die stabilste und vielseitigste die α-Tonerde ist.

α-Tonerde hat einen extrem hohen Schmelzpunkt und eine hohe Hitzebeständigkeit. Außerdem ist es extrem hart und hat hervorragende Isoliereigenschaften und chemische Beständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter feuerfeste Materialien, Zündkerzen, Halbleitersubstrate, Schleif- und Polierwerkzeuge und Tiegel.

Funktionsweise von Tonerde

Aluminium ist ein Element mit der Ordnungszahl 13 und sein Oxid, Aluminiumoxid (chemische Formel: Al2O3), wird Tonerde genannt. Aluminium ist in der Erdkruste reichlich vorhanden und ist nach Sauerstoff und Silizium das dritthäufigste Element.

In der Natur kommt es als Korund vor. In Verbindung mit geringen Mengen Eisen, Chrom und Titan wird es zu Rubin und Saphir. Aluminium ist auch in einem rötlich-braunen Erz namens Bauxit reichlich vorhanden. Bauxit wird in Natronlauge zu Natriumaluminat aufgelöst, das dann zu Aluminiumhydroxid hydrolysiert wird. Tonerde kann dann durch Sintern von Aluminiumhydroxid gewonnen werden.

Tonerde hat mehrere Kristallstrukturen, darunter α-Tonerde und γ-Tonerde. α-Tonerde gilt als besonders stabil. γ-Tonerde durchläuft beim Erhitzen auf hohe Temperaturen verschiedene Zwischenphasen und geht schließlich in α-Tonerde über. α-Tonerde hat einen Schmelzpunkt von über 2000 °C und ist hitzebeständig und hat eine hohe Härte.

Toxizität von Tonerde

Tonerde selbst ist nicht giftig und grundsätzlich unbedenklich. Beim Umgang mit Tonerde in Form von Staub muss jedoch eine Schutzausrüstung wie Schutzbrille und Staubmaske getragen werden, da Tonerde schädliche Auswirkungen auf Augen, Haut und Atemwege haben kann. Dem Sicherheitsdatenblatt für Tonerdeprodukte ist zu entnehmen, dass Tonerde beim Einatmen in der Lunge verbleibt und Reizungen verursacht.

Tonerde hat eine sehr hohe Mohshärte von 9 und zeichnet sich durch eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit aus. Aus diesem Grund wird es als biomedizinische Keramik verwendet. Beispiele hierfür sind künstliche Gelenke und künstliche Knochen. Bei diesen Anwendungen ist es sehr wichtig, dass auch nach langfristiger Implantation in den menschlichen Körper keine Schäden auftreten. Frühere Studien haben negative Ergebnisse bei biologischen Sicherheitstests wie akuten Toxizitätstests und hämolytischen Tests gezeigt. Es wurde auch berichtet, dass Tonerde selbst nicht krebserregend ist.

Unterschiede zwischen Keramiken und Tonerde

Tonerde ist ein anorganisches Material innerhalb der Keramik.

Ursprünglich bezog sich der Begriff Keramik auf keramische Erzeugnisse wie Töpferwaren, Glas und Zement, in den letzten Jahren jedoch auf alle Erzeugnisse, die durch Erhitzen anorganischer Materialien bei hohen Temperaturen und durch Brennen hergestellt werden. Zu den verwendeten anorganischen Materialien gehören Tonerde, Zirkoniumdioxid, Siliziumnitrid und Siliziumkarbid. Auch innerhalb der Keramik gibt es detaillierte Klassifizierungen, wie z. B. Altkeramik und Feinkeramik, die auf den verwendeten Materialien und Herstellungsmethoden basieren. Produkte, die aus natürlichen Materialien wie Ton und Quarzstein hergestellt werden, werden als Altkeramik bezeichnet. Ein typisches Beispiel ist Keramik.

Produkte, die aus natürlichen Materialien hergestellt werden, die zur Erhöhung ihrer Reinheit modifiziert wurden, oder aus Materialien, deren Zusammensetzung, Partikelgröße oder andere Eigenschaften künstlich hergestellt wurden, werden dagegen als Feinkeramik bezeichnet. Im Vergleich zu herkömmlichen keramischen Produkten hat Feinkeramik eine hohe Funktionalität und einen hohen Mehrwert. Aus diesem Grund ist Feinkeramik zu einem unverzichtbaren Edelmetall in verschiedenen Bereichen wie elektronischen Materialien und Biomaterialien geworden. Tonerde selbst ist ein keramisches Material, aber hoch gereinigte Tonerde gehört zu dieser Kategorie der Feinkeramik.

Was ist Aluminiumbronze?

Aluminiumbronze ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und 5-12 % Aluminium besteht. Außerdem sind Spuren von Eisen, Mangan, Nickel und Zink zugesetzt. Es handelt sich um eine Legierung mit ausgezeichneter Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit, Seewasserbeständigkeit und Hitzebeständigkeit, die für Schiffsteile und Teile von Produktionsanlagen verwendet wird. Im Vergleich zu Bronze ist ihre mechanische Festigkeit mehr als doppelt so hoch und ihre hohe Wärmebeständigkeit bedeutet, dass sie auch bei hohen Temperaturen ihre hervorragenden Eigenschaften nicht verliert. Außerdem hat es den Vorteil, dass es aufgrund seines glänzenden, goldenen Aussehens ästhetisch ansprechend ist.

Anwendungen von Aluminiumbronze

Aluminiumbronze wird aufgrund seiner hervorragenden Abrieb- und Seewasserbeständigkeit für Schiffskomponenten und chemische Produktionsanlagen verwendet. Aluminiumbronze ist eine Legierung, der man durch Anpassung der Zusammensetzung ihrer Bestandteile verschiedene Eigenschaften verleihen kann. Dies bedeutet, dass die geeignete Aluminiumbronze je nach Betriebsumgebung und Anwendung ausgewählt werden muss. Auch wenn Aluminiumbronze aufgrund ihres ähnlichen Aussehens oft mit Messing verwechselt wird, gibt es einen wesentlichen Unterschied: Aluminiumbronze kann nicht gelötet werden, Messing hingegen schon.

Funktionsweise von Aluminiumbronze

In einem ersten Schritt wird erklärt, wie Legierungen hergestellt werden. Legierungen werden im Allgemeinen durch das Schmelzverfahren hergestellt, bei dem mehrere Metalle geschmolzen und in beliebiger Zusammensetzung miteinander vermischt werden. Je nach Unterschied im Schmelzverfahren kann weiter unterteilt werden in atmosphärisches Schmelzen, Vakuumschmelzen und Lichtbogenschmelzen. Andere Herstellungsverfahren sind das Sintern, bei dem pulverförmige Metalle gemischt und unter ihren Schmelzpunkt erhitzt werden, und das Beschichten mit Legierungen. Wie bei allen Herstellungsverfahren ist der Mischungsprozess sehr wichtig, da eine Änderung des Zusammensetzungsverhältnisses der Legierung von nur wenigen Prozent die Reproduzierbarkeit unmöglich machen kann.

Verarbeitung von Aluminiumbronze

Aufgrund der Zähigkeit von Aluminiumbronze kann es bei geringer Steifigkeit des verwendeten Werkzeugs dazu kommen, dass sich die Schneide in das Material einbeißt und nicht richtig bearbeitet werden kann. In manchen Fällen kann das Werkzeug auch brechen. Aus diesem Grund werden für die Bearbeitung Werkzeuge aus Hartmetall verwendet.

Da diese ebenfalls eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, kann die Schneide bei kleinen Schnitten in der Endbearbeitung abrutschen und nicht mehr bearbeitet werden. In solchen Fällen ist es notwendig, die Schnitttiefe zu erhöhen oder ein gut schneidendes Werkzeug zu verwenden.

Was sind Aluminium-Gussteile?

Aluminium-Gussteile sind Produkte, die aus Aluminiumlegierungen durch ein Verfahren hergestellt werden, das als Gießen bekannt ist.

Unter Gießen versteht man das Erhitzen einer Aluminiumlegierung auf eine Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunkts, das Schmelzen, das Gießen in eine in der gewünschten Form hergestellte Gussform und das Abkühlen zur Herstellung eines Produkts. Es gibt zwei Haupttypen von Formen: Sandguss und Metallformguss.

Die Vorteile des Sandformgussverfahrens sind niedrige Kosten, die Möglichkeit, große Formen und kleine Losgrößen zu gießen. Die Vorteile des Druckgussverfahrens sind Massenproduktion und hohe Maßgenauigkeit. Zum Druckgussverfahren gehören auch das Schwerkraftverfahren.

Anwendungen von Aluminium-Gussteilen

Aluminium-Gussteile werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hervorragenden Verarbeitbarkeit, ihrer elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, ihrer Wiederverwertbarkeit und ihrer Korrosionsbeständigkeit häufig in Fahrzeugen eingesetzt. Zu den tatsächlich verwendeten Teilen gehören:

• Motorenteile (Zylinderblöcke, Zylinderköpfe usw.)
• Karosserieteile
• Aufhängungsteile, usw.

Die Verringerung des Gewichts von Fahrzeugen führt zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz und Betriebsfähigkeit. Außerdem verringert die Wärmeleitfähigkeit (Wärmeableitung) die Kühlung von wärmeerzeugenden Bauteilen.

Funktionsweise des Aluminium-Gussteils

Die Funktionsweise des Sandgussverfahrens und des Kokillengussverfahrens (Schwerkraftverfahren) des Aluminiumgusses unterscheiden sich voneinander:

1. Sandgussverfahren

1. Eine Holzform wird verwendet, um die Form des Produkts und des Aluminiumeinlaufs zu erstellen, und die Holzform wird in die Form gelegt.
2. Die Form wird mit Sand gefüllt, der mit einem Zusatzstoff zum Aushärten vermischt ist.
3. Die Sandform wird fertiggestellt, indem die Holzform (Produktform und Auslass) aus der Sandform entfernt wird.
4. Führen Sie das oben beschriebene Verfahren durch, um die obere und untere Sandform herzustellen.
5. Richten Sie die fertigen Sandformen oben und unten aus.
6. Das geschmolzene Aluminium wird durch die Schmelztauchöffnung in die oben und unten ausgerichteten Sandformen gegossen.
7. Nach dem Gießen wird die Form abgekühlt und gehärtet.
8. Nach dem Aushärten wird die Sandform gebrochen und das Aluminium-Gussteil entnommen.
9. Das Gussstück ist fertig, wenn die überflüssigen Teile entfernt und die Oberfläche bearbeitet ist.

2. Kokillengussverfahren (Schwerkraftgussverfahren)

1. Es wird eine Form hergestellt, die der Form des Produkts entspricht.
2. Das geschmolzene Aluminium wird durch die Schwerkraft* durch die Öffnung in die Form gegossen.
3. Nach dem Gießen wird die Form abgekühlt und gehärtet.
4. Nach dem Aushärten wird die Form entfernt und das Aluminium-Gussteil entnommen.
5. Der Prozess ist abgeschlossen, wenn die überflüssigen Teile entfernt und die Oberfläche bearbeitet wurde.

*Das Verfahren, bei dem sowohl durch Druck als auch durch Schwerkraft gegossen wird, nennt man Druckgussverfahren.

Weitere Informationen zu Aluminium-Gussteilen

1. Eloxieren von Aluminium-Gussteilen

Die Oberfläche von Aluminium-Gussteilen kann anodisiert werden, um die Korrosions- und Verschleißfestigkeit zu verbessern. Anodisieren wird auch als anodische Oxidationsbehandlung bezeichnet. Es handelt sich um eine Behandlungsmethode, bei der Aluminium in einer elektrolytischen Lösung durch elektrischen Strom oxidiert wird, wodurch eine dickere Schicht als bei der natürlichen Oxidation entsteht.

Aluminium-Gussteile enthalten große Mengen an anderen Elementen als Aluminium, um die Festigkeit zu erhöhen. Beispiele hierfür sind Silizium, Kupfer und Magnesium. Beim Eloxieren von Aluminium-Gussteilen können diese Elemente die Bildung der Beschichtung behindern. Dies ist auf die Entmischung anderer Elemente als Aluminium im Gussstück zurückzuführen, wodurch die Strombelastbarkeit verändert wird. Um hier Abhilfe zu schaffen, sind Maßnahmen wie die sorgfältige Entfernung von Schmutz und ungelösten Partikeln von der Gussoberfläche und kurze Behandlungszeiten erforderlich.

2. Fehler in Aluminium-Gussteilen

Pinholes sind eine Fehlerart bei Aluminium-Gussteilen und bestehen aus zahlreichen feinen nadelförmigen Bläschen. Die Größe der Blasen variiert je nach den Herstellungsbedingungen, kann aber bis zu 0,1 mm betragen. Nadellöcher entstehen, wenn sich Feuchtigkeit in der Atmosphäre im geschmolzenen Metall in Wasserstoffgas umwandelt und während des Erstarrungsprozesses außerhalb des Gussstücks freigesetzt wird. Sie treten meist in dickwandigen Teilen des Produkts und in Bereichen auf, die schwer zu kühlen waren.

Zu den Maßnahmen zur Vermeidung von Pinholes gehören die Verringerung des Kontakts zwischen der Aluminiumlegierung im geschmolzenen Zustand und der Luft sowie die Sicherstellung, dass Rohmaterialien und Werkzeuge ausreichend trocken sind, um eine Verunreinigung durch Feuchtigkeit zu verhindern. Außerdem muss vor der Erstarrung so viel Wasserstoffgas wie möglich aus der Legierung entfernt werden.

Zu den Defekten, die nicht zu den Nadellöchern gehören, zählen Einfallstellen, Heißwasserränder, Heißwasserfalten, Fresser und Fressen. Diese lassen sich vor allem durch Wartung, wie Temperaturkontrolle der Formen und Schleifen der Formen, verhindern.

Was ist ein Aluminiumklebeband?

Aluminiumklebebänder sind Dichtungen aus Aluminiumfolie, die auf der Rückseite mit einem Kleber beschichtet sind.

Es ist in Baumärkten erhältlich. Im Vergleich zu Gummiband und Vinylband ist Aluminiumklebeband langlebiger und hitzebeständiger.

Es ist außerdem stabiler und wird daher häufig als Reparaturmaterial für Rohrleitungen in Klimaanlagen, für die Wasserversorgung und für Reparaturarbeiten im Freien verwendet. Preislich ist es teurer als der anderer üblicher Klebebänder.

Anwendungen von Aluminiumklebeband

Aluminiumklebebänder werden für Reparaturarbeiten im Freien verwendet, z. B. für Klimaanlagen und Wasserversorgung. Es ein vielseitiges  Reparaturmaterial.

Es gibt viele verschiedene Arten von Klebeband, wie z. B. Gummiband und Aushärteband, aber Aluminiumband ist das wasserdichteste, kostengünstigste und am einfachsten zu verwendende der wetterfesten Klebebänder, die für Arbeiten im Freien verwendet werden.

Funktionsweise von Aluminiumklebebändern

Aluminiumklebebänder haben einen einfachen Aufbau, bei dem der Klebstoff auf die Rückseite der Aluminiumfolie aufgebracht wird. Wenn Aluminiumklebebänder auf heiße Bauteile wie Batterien aufgebracht werden, sollen sie die Temperatur um etwa 5 Grad Celsius senken. Sie werden daher auch zur Wärmeableitung verwendet und fungieren als Kühlkörper.

Da es sich bei dem Blech um Aluminiummetall handelt, dämmt es auch Geräusche und wird aufgrund seines Glanzes auch als Dekoration verwendet, um das Erscheinungsbild zu verbessern. Es gibt viele weitere Anwendungen, bei denen die Einfachheit des Materials voll ausgeschöpft werden kann, wie z. B. bei hitzebeständigen und wasserdichten Verarbeitungen und bei Materialien für Vakuumverpackungen.

Weitere Informationen zu Aluminiumklebebändern

1. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Aluminiumklebebändern

Die wichtigste Vorsichtsmaßnahme beim Umgang mit Aluminiumklebebändern ist, dass die Oberfläche elektrisch leitfähig ist. Wenn Aluminiumklebebänder in der Nähe von stromführenden Teilen verwendet werden, kann die Isolierung durch Kondensation oder Kriechstrom zerstört werden, sodass Elektrizität in Rohre oder Bleche eindringen kann, was zu einem elektrischen Schlag führen kann.

Aluminiumklebebänder sind daher für die Verwendung in der Nähe elektrischer Leitungen ungeeignet.

2. Erste-Hilfe-Maßnahmen bei Leckagen mit wasserdichten Aluminiumklebebändern

Es kann schwierig sein, ein Leck sofort nach einem plötzlichen starken Regen oder Taifun von einem Bauunternehmer reparieren zu lassen. In solchen Fällen kann ein wasserdichtes Aluminiumklebeband als Erste-Hilfe-Maßnahme eingesetzt werden.

Der erste Schritt besteht darin, das Leck zu identifizieren, Öl und Schmutz zu entfernen und die Stelle zu trocknen. Anschließend werden das Aluminiumklebeband lückenlos aufgebracht. Einige Aluminiumklebebänder vertragen keine direkte Sonneneinstrahlung oder können aufgrund des Materials nicht aufgebracht werden, daher ist bei der Auswahl des richtigen Typs Vorsicht geboten.

Es ist auch wichtig, zwischen Aluminiumklebebändern und Planen zu unterscheiden, da Planen bei großflächigen Lecks oft günstiger sind.

3. Entfernen von Aluminiumklebebändern

Aluminiumklebebänder werden häufig an den Fugen älterer Küchentypen angebracht. Wird die Küche über einen längeren Zeitraum genutzt, lösen sich die Aluminiumklebeband nach einiger Zeit ab und hinterlässt Flecken. Obwohl Ablösemethoden, bei denen Hitze oder Feuchtigkeit zum Einsatz kommen, in der Regel wirksam sind, lassen sich Aluminiumklebebänder auf diese Weise nur selten entfernen.

Was ist ein Aluminiumbehälter?

Aluminiumbehälter sind aus Aluminium gefertigte Container.

Es gibt sie in einer Vielzahl von Größen, von kleinen Lagerbehältern, wie sie in Haushalten verwendet werden, bis hin zu solchen, die die Größe einer LKW-Ladefläche haben.

Anwendungen von Aluminiumbehältern

Da Aluminiumbehälter aus Aluminium bestehen, sind sie mit einem spezifischen Gewicht von 30 % leichter als Stahl, stabil, rostbeständig und relativ langlebig. Aufgrund ihrer Rostbeständigkeit werden sie häufig als Schuppen und Lagerhallen im Freien verwendet und sind billiger als herkömmliche gewerbliche Schuppen.

Einige der größeren Schuppen sind etwa 6 Quadratmeter groß. In den letzten Jahren werden sie zunehmend als Fertig- oder Kofferräume sowie als Lagerhallen verwendet.

Die Grundform eines Aluminiumbehälters ist ein fester Typ, der kastenförmig ist. Da Aluminium leicht zu verarbeiten ist, kann er je nach Größe Doppeltüren, Schiebetüren und Fenstern ausgestattet werden.

Da Aluminiumbehälter leicht sind, eignen sie sich auch für den Transport von Gegenständen und werden für die Beladung auf der Rückseite von Lastwagen verwendet. Größere Größen sind 2 t, 6 t und 10 t.

Aluminiumbehälter gibt es auch in klappbarer Ausführung.

Die Vorderseite hat eine senkrecht öffnende Tür, die durch Einfalten dieser Tür, der Hecktür und der Seitenwände gefaltet werden kann.

Viele kleine Aluminiumbehälter werden in einer Form vertrieben, die es ermöglicht, sie stabil zu transportieren, wenn sie gestapelt werden. In letzter Zeit sind Aluminium-Behälter auch für die Aufbewahrung von Campingausrüstung beliebt geworden. Sie eignen sich für Campingausrüstungen, da sie hitzebeständig sind, sie sich nicht mit Regen vollsaugen und verschlossen werden können.

Weitere Informationen zu Aluminiumbehältern

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Aluminiumbehältern

Da Aluminiumbehälter leicht zu verarbeiten sind, werden sie in den letzten Jahren immer häufiger nicht nur für die Lagerung und als Schuppen, sondern auch für Büros und Wohnräume verwendet. Sie können frei gestaltet werden, um den Wohnkomfort zu verbessern, z. B. durch den Einbau von Klimaanlagen, Schallschutz oder Fenstern, aber je nach Verwendungszweck und Größe kann eine Baugenehmigung erforderlich sein.

Was ist eloxiertes Aluminium?

Eloxieren ist eine Oberflächenbehandlung, bei der eine Oxidschicht (Eloxalschicht) künstlich auf der Aluminiumoberfläche gebildet wird.

Die Substanz, die diese Schicht bildet, wird auch als eloxiertes Aluminium bezeichnet. Durch die Bildung einer Schicht aus eloxiertem Aluminium kann die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit verbessert werden. Im Gegensatz zu galvanischen Verfahren bedecken Eloxierte Aluminium-Filme nicht nur die Oberfläche, sondern lösen sich auf und dringen in das Produkt selbst ein, um die Oberfläche zu bedecken, wodurch eine haltbarere Oberflächenbehandlung erreicht wird.

Die Bildung einer Schicht aus anodisiertem Aluminium wird auch als Eloxieren bezeichnet.

Anwendungen von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von Haushaltsprodukten bis hin zu Industrieerzeugnissen. Dies liegt daran, dass eine aus eloxiertem Aluminium hergestellte Folie hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Verschleißfestigkeit aufweist. 

• Haushaltsprodukte
  Brotdosen, Wasserkocher, Töpfe, Mobiltelefone, Schärpen usw.
• Industrieprodukte
  Baumaterialien, Automobilteile, optische Teile, Halbleiterteile, medizinische Geräte usw.

Funktionsweise des eloxierten Aluminiums

Aluminium, das Grundmaterial, aus dem eloxiertes Aluminium hergestellt wird, verbindet sich leicht mit Sauerstoff und bildet bei Kontakt mit Luft eine dünne Oxidschicht. Aus diesem Grund hat Aluminium die Eigenschaft, rostfrei zu sein, d.h. es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Die Dicke dieser natürlich gebildeten Oxidschicht ist jedoch sehr dünn.

Je nach Umgebung kann es durch chemische Reaktionen zu Korrosion kommen, die sich auch auf rohes Aluminium ausdehnen kann. Daher wird eine künstliche Oxidschicht (eloxiertes Aluminium) gebildet, um das Aluminium zu schützen.

Der Hauptbestandteil von anodisiertem Aluminium ist amorphes Aluminiumoxid (Al2O3). Eine anodische Oxidschicht aus eloxiertem Aluminium hat die Form einer porösen Schicht mit vielen Poren, die sich in Richtung der Schichtdicke erstrecken.

Weitere Informationen zu eloxiertem Aluminium

1. Verfahren zur Bildung von eloxiertem Aluminium (Film)

Die grundlegende Entstehungsmethode des eloxierten Aluminiums (Eloxalschicht), sowie der Prozess des Eloxierens von Aluminium folgt dieser Methode.

1. Das Aluminiumprodukt wird auf eine Vorrichtung montiert und in den Elektrolyten gelegt.
2. Die Elektroden werden an die Vorrichtung angeschlossen, es wird positiver Strom angelegt und gleichzeitig wird auf dieselbe Weise Strom an die Kathode angelegt. Durch die Elektrolyse entsteht auf der Oberfläche ein Oxidfilm (Eloxiertes Aluminium).

Die Dicke der dabei entstehenden Oxidschicht (Schicht aus eloxiertem Aluminium) ist proportional zur Elektrolysezeit. Da der Film aus eloxiertem Aluminium beim Auflösen der Aluminiumoberfläche entsteht, spiegelt seine Oberflächenform die Form der Aluminiumoberfläche wider.

Mit anderen Worten: Selbst wenn die Oberfläche des Aluminiums winzige Unregelmäßigkeiten aufweist, spiegelt der Film aus eloxiertem Aluminium diese Form wider, sodass die Oberfläche nicht wie bei einer Lackierung geglättet werden kann.

2. Vorsichtsmaßnahmen bei der Bildung einer Schicht aus eloxiertem Aluminium

Bei der Herstellung einer eloxierten Aluminiumschicht sind fünf Punkte zu beachten:

• Der Grad des Folienwachstums ist unterschiedlich, je nachdem, ob die Aluminiumbearbeitung durch Schneiden oder durch Funkenerosion erfolgte, was zu Unterschieden in den zu erwartenden Abmessungen nach dem Formen der eloxierten Aluminiumfolie führt.
• Wenn eine eloxierte Aluminiumschicht gebildet wird, falls andere Materialien als Aluminium, wie Eisen, Kupfer oder Edelstahl, miteinander verbunden werden, besteht die Möglichkeit, dass neben dem Aluminium auch die Materialien schmelzen.
• Wird eine eloxierte Aluminiumschicht auf Teilen gebildet, die gleichzeitig aus verschiedenen Arten von Aluminiumlegierungen bestehen, kommt es zu ungleichmäßiger Farbe und Dicke.
• Wenn eine eloxierte Aluminiumfolie auf ein Teil geformt wird, das eine Lochform hat, die zusammenpassen soll, kann es sein, dass die Passung nicht passt, was von der Maßgenauigkeit der Dicke der eloxierten Aluminiumfolie abhängt.
• Beachten Sie, dass die Tiefe des Lochs in der Passung und die Form des Durchgangslochs oder des Anschlaglochs usw. einen Unterschied in der Maßgenauigkeit der Dicke der anodisierten Aluminiumfolie verursachen können.

Wie bereits erwähnt, hängt die Dicke der hergestellten eloxierten Aluminiumfolie von der Form des Teils ab, auf dem die eloxierte Aluminiumfolie geformt wird, von der verwendeten Verarbeitungsmethode und von anderen Faktoren. Daher sind vorherige Überlegungen und Bestätigungen wichtig, wenn eine Eloxalschicht auf Teilen gebildet wird, die genaue Abmessungen erfordern.

3. Nachteile von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium ist nicht flexibel und spröde. Teile mit eloxierter Aluminiumbeschichtung können bei der Bearbeitung oder beim Biegen abblättern oder reißen. Außerdem hat jedes Material eine unterschiedliche Wärmeausdehnungsrate (Wärmeausdehnungskoeffizient). Aluminiumlegierungen vor der Oxidationsbehandlung und eloxiertes Aluminium nach der Oxidationsbehandlung haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Besonders in Umgebungen mit hohen Temperaturen (>100 °C) wird der Unterschied in den Wärmeausdehnungsraten zwischen den beiden Materialien zunehmen, was dazu führt, dass sich die eloxierte Aluminiumschicht ablöst oder reißt.

4. Färbemethoden 

Eloxiertes Aluminium kann in einer Vielzahl von Farben eingefärbt werden. Es gibt zwei Hauptfärbemethoden: elektrolytische Färbung und Farbstoffeinfärbung.

Elektrolytische Färbung
Bei der elektrolytischen Einfärbung werden Teile der eloxierten Aluminiumfolie in einer elektrolytischen Lösung, die Metallsalze wie Zinn und Nickel enthält, sekundär elektrolysiert, um in den Poren der eloxierten Aluminiumfolie, die eine poröse Schicht ist, Metall zur Einfärbung abzuscheiden. Durch Eloxieren mit dieser Methode kann eloxiertes Aluminium einen metallischen Farbton wie Schwarz, Bronze oder Gelb erhalten.

Die elektrolytische Färbung färbt nicht nur die eloxierte Aluminiumschicht, sondern verstärkt sie auch.

Farbstoffeinfärbung
Die Farbstoffeinfärbung ist eine Methode zur Einfärbung von eloxiertem Aluminium, bei der Farbstoff in die Poren der porösen Schicht der eloxierten Aluminiumfolie eingebracht wird. Dies wird als Farbanodisierung bezeichnet.

Nachdem die eloxierte Aluminiumfolie durch den Farbstoff gefärbt wurde, wird ein Versiegelungsprozess durchgeführt. Einfach ausgedrückt handelt es sich dabei um einen Prozess, bei dem das Loch, in das der Farbstoff eingebracht wurde, abgedeckt wird, damit sich die Farbe des eloxierten Aluminiums nicht ablöst. Es ist jedoch Vorsicht geboten, denn wenn sich die eloxierte Aluminiumfolie selbst ablöst, löst sich auch die Färbung ab.

Sowohl beim elektrolytischen als auch beim farbigen Eloxieren hängt die Dichte der Färbung von der Dicke der Beschichtung, der Dauer und der Temperatur des Prozesses sowie von anderen Bedingungen ab. Dies liegt daran, dass die Menge an Metall und Farbstoff, die in das Loch eindringen kann, je nach den Bedingungen variiert. Je größer die Menge ist, desto dunkler ist die Farbe.

Was ist Argon?

Argon hat die Elementnummer 18 und das Symbol ist Ar.

Die Etymologie des Wortes bedeutet im Griechischen „träge“ und bezieht sich auf seinen nicht reaktiven Charakter.

Argon wird verwendet, um eine inerte Atmosphäre zu schaffen. Auf diese Weise wird es auch zur Herstellung von Titan und anderen reaktiven Elementen verwendet. Es wird auch von Schweißern zum Schutz von Schweißnähten und in Glühbirnen verwendet, um zu verhindern, dass Sauerstoff den Glühfaden korrodiert.

Argon ist das am häufigsten vorkommende Edelgas (0,93 % v/v in Luft) und seine Koexistenz mit Sauerstoff ist problematisch.

Funktionsweise von Argon

Argon ist ein farbloses, geruchloses Gas und ein Edelgas, das zur Gruppe 18 des Periodensystems der Elemente gehört; zu den Elementen der Gruppe 18 gehören neben Argon auch Helium, Neon, Krypton, Xenon und Radon. Alle diese Elemente kommen im gasförmigen Zustand in der Atmosphäre vor.

Das Hauptmerkmal der Edelgase ist, dass sie aufgrund ihrer sehr stabilen Elektronenkonfiguration inert sind und eine sehr geringe Reaktivität aufweisen (obwohl auch Edelgase unter bestimmten Bedingungen zur Reaktion gebracht werden können).
Inertgase werden verwendet, um zersetzungsfördernde chemische Reaktionen zu vermeiden, die bei Oxidations- und Hydrolysereaktionen zwischen der Probe und Sauerstoff oder Feuchtigkeit in der Luft auftreten.

Insbesondere gereinigtes Argon und Stickstoff sind aufgrund ihres natürlichen Vorkommens (78,3 % N2 und 1 % Ar in Luft) und ihrer geringen Kosten die am häufigsten verwendeten Inertgase. Argon ist zwar teurer als Stickstoff, aber seine Inertheit ist geringer als die von Stickstoff, sodass sich Argon für Materialien und Umgebungen eignet, in denen es mit Stickstoff reagieren würde.
Argon hat ungefähr die gleiche Löslichkeit wie Sauerstoff und ist in Wasser 2,5 Mal besser löslich als Stickstoff.

Argon hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft, sodass eine bessere Wärmedämmung erreicht werden kann, wenn Argon in die Zwischenräume von Glas gefüllt wird.

Anwendungen von Argon

Als Inertgas mit sehr geringer Reaktivität sorgt Argon für eine inerte Atmosphäre, die verhindert, dass es in Halbleitern und Stahl mit Sauerstoff reagiert. Argon wird beim Lichtbogenschweißen verwendet, um Reaktionen mit geschmolzenem Metall zu verhindern.

Argon wird auch in Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen verwendet. Leuchtstoffröhren enthalten Spuren von Quecksilber und Argon, wobei Argon die Entladung des Glühfadens unterstützt. Die geringe Reaktivität von Argon wird genutzt, um die Lebensdauer des Glühfadens zu verlängern.

In Lebensmitteln wird es auch als Einkapselungsgas in Wein verwendet. Dies geschieht nicht nur, um die Oxidation zu verhindern, sondern auch, weil Argon, das schwerer als Luft ist, den Sauerstoff wirksam aus den Weinflaschen spülen kann.

Außerdem hat Argon eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft oder Stickstoff. Aus diesem Grund werden bei doppelt verglasten Fenstern die Scheibenzwischenräume mit Argon ausgefüllt.

Argon wird in verschiedenen Industriezweigen verwendet, insbesondere wegen seiner geringen Reaktivität und der Tatsache, dass es das am häufigsten vorkommende Edelgas ist.

Gefahren von Argon

Argon ist bei normalem Gebrauch ungefährlich. Argon ist zu etwa 1 % in der Luft enthalten und wird zusammen mit Sauerstoff und Stickstoff eingeatmet. Argon selbst ist nicht giftig und hat in geringen Konzentrationen keine Auswirkungen, wenn es eingeatmet wird. Außerdem ist Argon ein inertes Gas (nicht brennbar), das in normaler Umgebung nicht mit anderen Stoffen reagiert oder Brände verursacht.

Andererseits kann es in hohen Konzentrationen zum Erstickungstod führen, weshalb Umgebungen mit hohen Konzentrationen vermieden werden sollten. Da sie häufig in Flaschen gehandhabt werden, besteht die Gefahr, dass Lecks in den Flaschen zu hohen Gaskonzentrationen im Raum führen können. Dies kann durch sofortiges Abstellen der Leckagequelle und eine ausreichende Belüftung des Raumes behoben werden. Beim Umgang mit verflüssigtem Argon wird die Flasche selbst durch die Verdampfungswärme des Argons sehr kalt, sodass bei Berührung mit bloßen Händen die Gefahr von Erfrierungen besteht. In solchen Fällen kann eine Schutzausrüstung verwendet werden, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten.

Methoden zur Reinigung von Argon

Hochreines Argon für Flaschengas wird durch Abtrennung von Argon aus der Luft hergestellt. Dabei wird das Verfahren der tiefen Kaltluftabscheidung angewandt. Bei diesem Verfahren wird die Luft zunächst durch Vorbehandlung von Wasser und Kohlendioxid befreit und anschließend auf eine sehr niedrige Temperatur von -170 bis -190 °C abgekühlt. Bei diesem Verfahren wird der Dampfdruckunterschied (d. h. der Unterschied im Siedepunkt) zur Trennung der Gase in der Luft genutzt.

Der Siedepunkt von Stickstoff liegt übrigens bei -195,8 °C, Sauerstoff bei -183,0 °C und Argon bei -185,7 °C. Mit dieser Methode werden Sauerstoff, Stickstoff und Argon aus der Luft abgetrennt und veredelt.

Flaschen mit Argon

Argon wird in der Regel in Flaschen verkauft. Zu den Arten von Flaschen gehören allgemeine und kryogene Behälter. Während für die Herstellung und den Verkauf von Argon Qualifikationen im Zusammenhang mit Hochdruckgas erforderlich sind, sind für die Verwendung von Gasflaschen keine besonderen Qualifikationen erforderlich.

In allgemeinen Behältern wird Argon mit einem hohen Druck von 14,7 MPa in gasförmigem Zustand abgefüllt. Es gibt Gasflaschen in den Größen 7000 l, 1500 l und 500 l, je nach der Menge des eingefüllten Argons; eine 7000-l-Flasche wiegt etwa 60 kg, sodass beim Tragen und Transportieren Vorsicht geboten ist.

Je nach Verwendungszweck wird Argon mit sehr hoher Reinheit benötigt.  Argon wird daher auch in Flaschengasen mit einer Reinheit von bis zu 99,9999 % (sechs Neunen) verkauft.

In kryogenen Behältern wird Argon in flüssigem Zustand abgefüllt. Die Menge des eingefüllten Argons ist höher als bei gewöhnlichen Behältern, sodass sie sich für große Verbrauchsmengen eignen. Außerdem müssen die Flaschen seltener ausgetauscht werden, was die Kosten niedrig hält. Die Flaschen sind in Größen von 127 000 l oder 36 000 l erhältlich. Da sie recht schwer sind, müssen sie von einem Händler oder Fachmann getragen und transportiert werden.