HSA - Hartanodisieren

Hartanodisieren ist ein Sonderfall des Schwefelsäureanodisierens. Bei dem Verfahren werden die Teile in der Regel bei niedrigen Temperaturen, üblicherweise bei -5 bis 5°C, in ein Schwefelsäurebad (10 bis 20 Vol-%) getaucht.


Beschreibung des Verfahrens

Durch niedrige Prozesstemperaturen kann die Stromdichte erhöht (typischerweise auf 3 A/dm²) und gleichzeitig die Auflösung des Oxids vermindert werden, um größere Schichtdicken (25 bis 100 µm) und insbesondere dichte Strukturen zu erzielen. Bei durch Hartanodisieren gebildeten Oxidschichten ist eine erhöhte Härte, verbesserte Abriebfestigkeit sowie verbesserte elektrische und thermische Isoliereigenschaften festzustellen. Die Behandlung ist daher besonders empfehlenswert, wenn es in erster Linie auf hohe Beständigkeit gegen Abrieb oder Erosion ankommt. Einfärbung und Verdichtung der Oxidschicht sind möglich, mindern jedoch die Härte und die Verschleißfestigkeit.

  • Aussehen: Grau, Braun (Schwarzfärbung möglich)
  • Dicke: 5 bis 60 µm
  • Mikrohärte: 300 bis 500 Hv bei 50 µm, je nach Legierung
  • Oberflächengüte: Erhöhung der Rauigkeit, je nach Legierung
  • Elektrische Isolierung: 500 bis 1000 Volt ~
  • Reibungskoeffizient: Gut (bei hoher Belastung)
  • Minderung der Ermüdungsbeständigkeit: 30 bis 50 %, je nach Legierung
  • Korrosionsbeständigkeit:
    - ohne Verfestigung: ~ 50 Stunden
    - Verfestigung mit Nickelsalz: ~ 300 Stunde
    - Verfestigung mit Chrom VI: ~ 500 Stunden

Substrate

  • Aluminiumlegierungen mit maximal 4 bis 5 % Kupfer. Die erzielten Leistungsmerkmale und das Aussehen werden in hohem Maße von der verwendeten Legierung beeinflusst.
  • Bei Druckgusslegierungen ist die Schichtdicke auf maximal 20/25 µm begrenzt.

Varianten

  • Verwendung von Bädern mit einer Mischung aus Schwefelsäure und organischen Säuren (Sanford), Überlagerung von Wechselströmen (Hardas) oder Verwendung von Pulsstrom bzw. periodischen Strömen (Durkalu).
  • Schwarzfärbung möglich
  • PTFE-Imprägnierung: Verminderung des Reibungskoeffizienten

Anwendungen

  • Beständigkeit gegen Abrieb oder Erosion, Reibungswiderstand
  • Elektrische Isolierung
  • Thermische Isolierung

Anwendungen: Luftfahrt, Automobilindustrie, Wehrtechnik, Elektrogeräte…

Auswahlkriterien - Einschränkungen

Angesichts der für die Hartanodisation typischen großen Schichtdicken müssen die Maßänderungen der Bauteile unter Umständen berücksichtigt werden. Zur Wiederherstellung der gewünschten Oberflächengüte ist ein Nachschleifen der Oxidschicht nach dem Anodisieren teilweise unvermeidlich.

Auswirkungen auf die Umwelt

Das angewendete Verfahren zeigt keine kritischen Auswirkungen auf die Umwelt, keine Schwermetalle, keine chlorhaltigen Reinigungsmittel. Zum aktuellen Zeitpunkt ist die Nachhaltigkeit des Verfahrens nicht in Frage gestellt.

Normen und Referenzsysteme

  • EN 2536: Luft- und Raumfahrt
  • ISO 10 074: Bauwesen
  • EN 12 373-2 / 17: Methoden zur Bestimmung der Dicke von anodisch erzeugten Oxidschichten
  • ISO 9227-NSS: Durchführung der neutralen Salzsprühnebelprüfung
  • EN 12 373-18: Bewertungssystem für Lochkorrosion
  • ISO 4516: Mikrohärteprüfungen nach Vickers und Knoop
  • FED.TEST METHOD STD.141C Method 6192-1: Abriebwiderstand nach TABER