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StartseiteWas ist eloxiertes Kupfer? Ultimativer Leitfaden
Veröffentlicht: 8. August 2023 
Kupfer ist ein brillantes und zuverlässiges Metall, das seit der Bronzezeit von Menschen genutzt wird. Seine Legierungen können verschiedene Farbtöne aufweisen. Allerdings neigt es im Laufe der Zeit dazu, Aussehen, Textur und Metalloberfläche zu verändern und Patina auf der Oberfläche zu bilden. Darüber hinaus kann es aufgrund der geringen Oberflächenhärte während des Gebrauchs zu Kratzern kommen. Daher möchten Sie möglicherweise Ihre Kupferteile eloxieren, um diese Probleme zu vermeiden. Hier ein Einblick in dieses Thema.
Ist Kupfer eine Kathode oder eine Anode?
Realistisch gesehen ist die Bezeichnung „Kathode“ oder „Anode“ ein relativer Begriff, der auf der elektrochemischen Reihe basiert. Erfahren Sie mehr über die elektrochemische Reihe unter dem folgenden Videolink:
Wie das Diagramm der elektrochemischen Reihe zeigt, hat Kupfer im Vergleich zu den meisten gängigen Metallen wie Aluminium, Zink oder Eisen ein relativ positives Elektrodenpotential. Dies bedeutet, dass es im Vergleich zu diesen Metallen am wenigsten oxidiert oder seine Ionen freisetzt. Es hat ein noch positiveres Elektrodenpotential als die Wasserstoffionen, die in wässrigen Lösungen vorkommen. Daher haben übliche wässrige Lösungen oder feuchte Umgebungen keinen Einfluss darauf. Unter bestimmten Bedingungen wird es jedoch anodisch und kann daher oxidiert werden.
Tabelle 1: Elektrochemische Spannungsreihe für gängige Metalle. Kupfer ist gelb hervorgehoben.
|
Element |
Halbe Reaktion |
E° / V |
Elektronen |
||
|
Oxidationsmittel |
⇌ |
Reduktionsmittel |
|||
|
Ca |
Ca+ |
⇌ |
Ca( s ) |
-3.8 |
1 |
|
+ e − |
|||||
|
Li |
Li + |
⇌ |
Li( s ) |
-3.0401 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Cs |
Cs+ |
⇌ |
Cs( s ) |
-3.026 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
K |
K+ |
⇌ |
K( s ) |
-2.931 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Ba |
Ba2+ |
⇌ |
Ba( s ) |
-2.912 |
2 |
|
+ 2 e− |
|||||
|
Ca |
Ca2 + |
⇌ |
Ca( s ) |
-2.868 |
2 |
|
+ 2 e− |
|||||
|
Na |
Na + |
⇌ |
Na( s ) |
-2.71 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Mg |
Mg + |
⇌ |
Mg( s ) |
-2.7 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Nd |
Sd3+ |
⇌ |
Nd 2+ |
-2.7 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Y |
Y3 + |
⇌ |
Y( s ) |
-2.372 |
3 |
|
+ 3 e− |
|||||
|
Nd |
Sd3+ |
⇌ |
Nd( s ) |
-2.323 |
3 |
|
+ 3 e− |
|||||
|
Al |
Al3 + |
⇌ |
Al( s ) |
-1.662 |
3 |
|
+ 3 e− |
|||||
|
Ti |
Ti 3+ |
⇌ |
Ti( s ) |
-1.37 |
3 |
|
+ 3 e − |
|||||
|
Mn |
Mn2 + |
⇌ |
Mn( s ) |
-1.185 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Zn |
Zn2 + |
⇌ |
Zn( s ) |
-0.7618 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Cr |
crxnumx + |
⇌ |
Cr( s ) |
-0.744 |
3 |
|
+ 3 e− |
|||||
|
Pb |
Pb2+ |
⇌ |
Pb( s ) |
-0.126 |
|
|
+ 2 e− |
|
||||
|
Sn |
Sn 2+ |
⇌ |
Sn( s ) |
-0.13 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Fe |
Fe 3+ |
⇌ |
Fe( s ) |
-0.04 |
3 |
|
+ 3 e − |
|||||
|
H |
2 H+ + 2 e− |
⇌ |
H |
0 |
2 |
|
2 ( g ) |
|||||
|
Sn |
Sn 4+ |
⇌ |
Sn 2+ |
0.151 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Cu |
Cu 2+ |
⇌ |
Cu( s ) |
0.337 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Tl |
Tl 3+ |
⇌ |
Tl( s ) |
0.741 |
3 |
|
+ 3 e − |
|||||
|
Ag |
Ag + |
⇌ |
Ag( s ) |
0.7996 |
1 |
|
+ e− |
|||||
|
Hg |
Hg 2+ |
⇌ |
Hg( l ) |
0.85 |
2 |
|
+ 2 e − |
|||||
|
Pt |
Pt2+ |
⇌ |
Pt( s ) |
1.188 |
2 |
|
+ 2 e− |
|||||
Was ist eloxiertes Kupfer?
Bei der Anodisierung handelt es sich im Allgemeinen um einen elektrochemischen Prozess für Metalle, bei dem die Dicke der Oberflächenoxidschicht erhöht werden soll, um die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und das Erscheinungsbild zu verbessern. In seinem natürlichen Zustand weist Kupfer jedoch möglicherweise keine Oxidschicht auf. Durch einen elektrochemischen Prozess wird auf der Kupferoberfläche eine Oxidschicht erzeugt. Damit könnten folgende Ziele erreicht werden:
- Um die Farbe von Metall zu ändern
- Zur Vermeidung von Kratzern oder Oberflächenschäden durch Erhöhung der Oberflächenhärte
- Um das Auftreten von Kupferpatina zu verhindern
- Zur Verbesserung der Metallbearbeitung
Manche Leute verwechseln eloxiertes Kupfer mit kupfergalvanisierten Metallen oder kupfereloxiertem Aluminium. Es wird später in diesem Artikel besprochen.
Kann man Kupfer eloxieren?
Wie andere Metalle kann auch Kupfer nach einer Reihe geeigneter Schritte eloxiert werden, bei denen elektrochemische Reaktionen in einem Elektrolysereaktor stattfinden. Allerdings ist der Parametersatz etwas anders als bei Aluminium.
Wie man Kupfer eloxiert
Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Eloxieren von Kupfer und Kupferlegierungen:
- Reinigen Sie das Metallteil gründlich mit einem Reinigungsmittel, um Schmutz, Fett oder Oberflächenverunreinigungen zu entfernen.
- Entfernen Sie den Schmutz mit einem Schmutzreiniger. Beim Eintauchen ist Vorsicht geboten. Je länger es sich in der Lösung befindet, desto rauer wird seine Oberfläche. Für ein gutes Oberflächenfinish sollte es daher im Idealfall schnell entfernt werden.
- Bereiten Sie einen sauren Elektrolyten vor, fügen Sie jedoch KF-HF-Salze zu destilliertem Wasser hinzu. Viele Lösungen sind patentiert.
- Befestigen Sie den Pluspol mit dem Metallteil und machen Sie ihn so zur Anode. Tauchen Sie es in den Elektrolyten.
- Befestigen Sie den Minuspol am Behälter und machen Sie ihn zur Kathode.
- Passen Sie Spannung und Strom entsprechend der Größe und Form des Metallteils an. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollte der Strom konstant sein.
- Nehmen Sie das Kupferteil nach der angegebenen Zeit (gemäß den Abmessungen des Teils) aus dem Behälter.
- Spülen Sie es gut aus und wischen Sie es ab.
Wofür wird Kupfer eloxiert verwendet?
Das Eloxieren von Kupfer erfreut sich bei vielen Herstellern in den Bereichen Zierschmuck, Kochgeschirr, High-Tech-Stromversorgungen, Elektromaterialien, Architekturkomponenten und Industrieausrüstung großer Beliebtheit, da die Materialeigenschaften verbessert werden, z. B. bessere Metalloberfläche, Farbvielfalt und besserer Verschleiß Beständigkeit und Superhydrophobie.
Schmuck aus eloxiertem Kupfer
Eloxierter Kupferschmuck hat aufgrund der Ablagerung von Kupferoxiden auf der Kupferoberfläche eine langlebige Metalloberfläche. Einfacher Kupferschmuck kann schnell verblassen, aber eloxierter Kupferschmuck behält seinen Glanz und seine lebendige Farbe für lange Zeit.
Kochgeschirr aus hart eloxiertem Kupfer
Abbildung 2 : Gehämmertes, eloxiertes Kupferkochgeschirr aus Stahl
Obwohl Kupfer eine relativ gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, ist seine Verwendung in Kochgeschirr aufgrund potenziell schädlicher chemischer Reaktionen mit den Lebensmitteln begrenzt. Durch die Eloxierung kann das Kochgeschirr gegenüber der Bildung gefährlicher Verbindungen in Lebensmitteln unempfindlich gemacht werden. Die Oxidschicht ist hydrophob und hat Antihafteigenschaften, was sie ideal für solche Anwendungen macht. Es wird daran geforscht, es mit einem Antifouling zu versehen, um die Qualität der darin zubereiteten Speisen zu verbessern.
Anschlussstück aus eloxiertem Kupfer
Die eloxierte Kupferarmatur verhindert die Bildung von Patina auf Kupferoberflächen. Es verhindert auch die Bildung unerwünschter Substanzen wie Kupfersulfat im Wasser und anderer Chemikalien, die es möglicherweise abgibt.
Kupfer eloxiertes Aluminium
Kupfereloxiertes Aluminium ist ein wunderbares Material, das ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht von Aluminium und eine attraktive Oberflächenbeschaffenheit von Kupfer aufweist. Bei diesem Verfahren wird eloxiertes Aluminium mit Kupfer eingefärbt. Neben anderen Vorteilen ist es kostengünstiger als reine Kupferteile.
Eloxiertes Kupfer VS. Kupfer
Eloxiertes Kupfer ist einfachem Kupfer in dem Sinne überlegen, dass es die folgenden Eigenschaften verbessert:
- Abriebfestigkeit
- Korrosionsbeständigkeit
- Chemische Inertheit
- Oberflächengüte
- Oberflächenhärte
- Anti-Fouling
- Hydrophobie
Allerdings hat dies den Nachteil, dass die Oberfläche gegenüber Wärme und Strom isoliert. Das Problem kann jedoch durch Feinschleifen der Kontaktpunkte gelöst werden.
Abbildung 3 : Farbtöne von eloxiertem Kupfer
Eloxierte Kupferfarbe
Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, kann die Farbe von eloxiertem Kupfer durch Variation der Prozessparameter verändert werden. Die genauen Farbcodes finden Sie in unserer Farbtontabelle für die Eloxierung.
Eloxiertes Finish
Tabelle 2 : Mögliche Anodisierungsverfahren
|
Ausführung mit Metallic-Finish |
Beschreibung |
|
Matt |
Es ist die traditionelle und gebräuchlichste Oberflächenveredelung. Es ist leicht reflektierend und erzeugt eine starke Farbsättigung. |
|
Gebürstetes |
Es imitiert die auf dem Markt übliche Oberfläche aus gebürstetem Edelstahl. Die Oberfläche ist reflektierend, es sind jedoch Bürstenspuren auf der Oberfläche zu sehen. |
|
Poliert |
Es können makellose Spiegeloberflächen mit einer glänzenden Goldoptik erzeugt werden |
|
Patina |
Wie der Name schon sagt, kann ein traditioneller „Patina“-Effekt erzielt werden. |
Vor- und Nachteile der Eloxierung von Kupfer
Wie bei jedem industriellen Prozess gibt es bestimmte Vor- und Nachteile im Zusammenhang mit der Anodisierung von Kupfer. Nachfolgend sind die Vorteile aufgeführt:
- Hervorragende Verschleißfestigkeit
- Langanhaltende Farbe
- Langlebiges Metallfinish
- Vielzahl verfügbarer Farben
- Chemische Inertheit
- Antifouling-Eigenschaften
- Antihaftverhalten
Einige der Einschränkungen sind
- Isolierverhalten der Oberfläche
- Komplexität des Prozesses
- Teurer als einfaches Kupfermetall
Warum sollten Sie sich für die kundenspezifische Bearbeitung von Kupferteilen und Eloxierungsdienstleistungen von China Tuofa entscheiden?
Erstklassige chinesische Lieferanten wie China Tuofa bieten höchste Produktqualität gepaart mit jahrelanger Erfahrung. Dank Massenproduktion und Prozessoptimierung vor Ort werden die Produktionskosten erheblich gesenkt. Typischerweise bieten chinesische Lieferanten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis – unübertroffen von anderen Herkunftsländern.
FAQs zu Kupferanodisierungsdiensten
Kann Kupfer schwarz eloxiert werden?
Schwarzanodisierung wird typischerweise bei Eisenmetallen angewendet, wobei eine harte und dichte Schicht aus Fe₃O₄ auf dem Metallbauteil gebildet wird , um es vor Verschleiß und Korrosion zu schützen. Bei Kupfer findet Schwarzanodisierung üblicherweise keine Anwendung. Allerdings kann eine dickere Oxidschicht auf Kupfer eine schwarze Farbe aufweisen.
Vergleich von eloxiertem Kupfer mit anderen Oberflächen
Wie bei anderen Metallen können auch bei eloxiertem Kupfer hochglanzpolierte Oberflächen erzeugt werden. Der häufigste Finish-Typ ist jedoch „matt“. Es besteht jedoch die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Farben zu wählen. Im Gegensatz zur Pulverbeschichtung entsteht die Farbe nicht durch Pigmente, sondern durch die Lichtbrechung der Oxidschicht. Es verblasst also nicht und hält länger.
Was ist der Unterschied zwischen Acetal und Delrin? 
