Galvanische Aluminiumabscheidung aus aprotischen Elektrolyten

› Die galvanische Aluminiumabscheidung geht auf das Jahr 1954 zurück, als der spätere Chemie-Nobelpreisträger Karl Ziegler und Herbert Lehmkuhl ihr Patent zur elektrolytischen Abscheidung von Aluminium anmelden.

Metallografische Darstellung einer galvanisch abgeschiedenen Aluminium- schicht mit Nickel als Haftgrund.

1973 etabliert die Siemens AG dieses Verfahren unter dem Namen SIGAL. Anfang der 90er Jahre verschwindet das Verfahren vom Markt. 2002 lebt
es mit der Gründung der ALUMINAL Oberflächen-technik in der Friedhelm Loh Group wieder auf.

Wegen seines unedlen Charakters lässt sich Aluminium nicht aus wässrigen Elektrolyten abscheiden. Von allen untersuchten Elektrolyten haben nur wenige das Potential zur industriellen
Nutzung. Geeignete Elektrolyte basieren auf metallorganischen Komplexen des Typs [1MX*2AlR3], die in aromatischen Kohlenwasserstoffen gelöst sind. Galvano-Aluminium hat eine feinkristalline Struktur.
Die abgeschiedenen Schichten sind weich und sehr duktil, die Härte beträgt ca. 25 HV. Schichten, die eine Schichtdicke von etwa 8 μm haben, sind porenfrei. Die mittlere Schichtdicke für hohen Korrosionsschutz liegt bei 12 μm. Eine besonders gute Haftung
wird durch einen Nickel-Flash als Zwischenschicht sichergestellt.

Die wichtigsten Eigenschaften der Al- Schicht:

• hoher Korrosionsschutz
  
• keine wasserstoffinduzierte Versprödung
  
• hohe Temperaturbeständigkeit bis 400°C
  
• gut umformbar
• lackierbar, klebbar, umspritzbar
• schweißbar
• biodiesel-beständig
• gute elektrische und thermische Leitfähigkeit

Die wesentlichen Prozessparameter des Aluminierens:

Um galvanische Aluminiumschichten hoher Qualität abzuscheiden, werden nicht nur besondere Anforderungen an die Anlagentechnik, sondern auch an die Sicherheitstechnik
gestellt. Aluminiumalkyle reagieren sehr heftig mit Sauerstoff und Wasser. Die Bauteile werden daher trocken, oder mit einem inerten Lösungsmittel benetzt, in die unter Schutzgas stehenden Elektrolysezellen eingebracht.

Mit dem Produktionsbeginn in der Großanlage der ALUMINAL Oberflächentechnik Ende 2005 sind die Voraussetzungen für die erfolgreiche Wiedereinführung von Galvano-Aluminium als Funktionsschicht in der Oberflächentechnologie geschaffen. Aufgrund der mannigfaltigen Eigenschaften, gepaart mit hoher Korrosionsbeständigkeit,
hat Galvano- Aluminium gute Chancen, neue Marktsegmente an sich zu binden. ‹

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Bertram Reinhold,
AUDI AG Ingolstadt,
Auszug aus Galvanotechnik
11/2008