Für manche Anwendungen gibt es keinen Werkstoff, der alle Anforderungen gleichermaßen erfüllt. So ist Aluminium für Hydraulikzylinder der Flugzeugsteuerung aus Gründen der Gewichtseinsparung bestens geeignet, jedoch nicht genügend hart. In solchen Fällen kann Beschichtung mit einem geeigneten Werkstoff die Lösung sein, etwa mit hartem Chrom auf dem Aluminium des Hydraulikzylinders. Mit dem Beschichten werden die Vorteile des Beschichtungsmaterials auf den Grundwerkstoff übertragen und diesem Anwendungsbereiche erschlossen, für die er sonst nicht eingesetzt werden könnte. Von Beschichten, einer Oberflächenbehandlung, spricht man aber nur dann, wenn das Beschichtungsmaterial im formlosen Zustand aufgebracht wird, also als Gas oder Dampf, Flüssigkeit oder Paste oder aus einer chemischen Lösung (das Aufbringen flächiger, fester Materialien, zum Beispiel von Stahlblech, durch Gießen, Löten, Strangpressen oder Walzen bezeichnet man als Plattieren).
Beschichten von Aluminium
Aluminium wird mit Metallen, Keramiken oder Kunststoffen beschichtet, um die gute Korrosionsbeständigkeit und/oder die Oberflächenhärte noch zu erhöhen oder das Aussehen zu verändern. Die wichtigsten Verfahren und Möglichkeiten:
- Galvanisieren (nach dem italienischen Arzt Luigi Galvani, 1737 bis 1798): Das Galvanisierbad enthält ein Salz des Beschichtungsmetalls, Strom wird durch eine Elektrode (Stromzuführer) aus eben diesem Metall zu- und über den zu beschichtenden Gegenstand als zweiter Elektrode abgeleitet. Aluminium kann so, nach Entfernung der Oxidschicht durch eine Oberflächenbehandlung, mit allen gebräuchlichen Metallen wie Chrom (für harte Oberflächen zum Beispiel auf Kolbenringen von Verbrennungsmotoren), Kupfer (als Vorbereitung zum Weichlöten) oder Nickel (zu Dekorationszwecken) bis zu Zehntelmillimetern dick beschichtet werden, auch mit Reinaluminium zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit.
- Beim Dispersionsbeschichten sind dem Galvanisierbad Hartstoffe wie Metallkarbide oder Diamant zugesetzt, sie verteilen sich gleichmäßig im Metallüberzug und erhöhen damit dessen Verschleißfestigkeit.
- Emaillieren ist ein Beschichten mit glasähnlichem Material.
- Lackieren mit geeigneten Farben und Verfahren (zum Beispiel Spritzen oder Tauchen) als Korrosionsschutz und Dekoration.
- Kaschieren von Aluminiumbändern und -folien durch Aufkleben von Kunststoff-Folien oder Papier, für Flexible Verbundstoffe.
- Beim thermischen Spritzen werden (in Flamme, Lichtbogen oder Plasma) geschmolzene Metalle oder Kunststoffe mit Druckluft auf das Werkstück geschleudert. Beim Lichtbogenspritzen zum Beispiel führt man zwei unter elektrischer Spannung stehende Metalldrähte in einer Düse gegeneinander, so dass sie im Kurzschluss abschmelzen – die 4000 °C heißen Tröpfchen ergeben sehr gute Haftfestigkeit der Schicht.
Beschichten mit Aluminium
Aluminium dient als Beschichtungsmaterial auf verschiedenen Grundwerkstoffen und für vielerlei Zwecke:
- Zum Bedampfen von Glas, Keramik, Kunststoff, Metallen (für optische Zwecke), Papier und Kunststofffolien (für Verpackungen) und Textilien wird Reinaluminium im Vakuum mit einem Elektronenstrahl verdampft; es schlägt sich auf dem kalten Trägermaterial in gleichmäßiger Schicht nieder.
- Zum Galvanisieren zum Beispiel von Schrauben aus hochfesten Stählen für Straßenfahrzeuge, um sie korrosionsbeständig zu machen.
