HomeProdukteHowTo – Fahrrad(teile) eloxieren lassen – Wie, Wo, Warum? — 6. Juli 2011 10:03

HowTo – Fahrrad(teile) eloxieren lassen – Wie, Wo, Warum?

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Intro, idee
Im Herbst 2009 habe ich mich ausführlich mit dem Thema “Individualität – wer will schon “Standard” und “Stange”? [Link zum Bericht] auseinandergesetzt. Ausgehend vom Individualitätsbedürfnis der Mountainbiker lautete die Frage, wie sich unser Sportgerät diesem Wunsch zu beugen hat und was wir alles genau aus der Individualitätsmotivation heraus mit ihm anstellen. Ein Mountainbike ist zum Fahren da – diese Aussage werden alle unterschreiben. Aber für viele ist das Mountainbike mehr als nur ein Fortbewegungsmittel oder Sportgerät, es ist ein Liebhaberstück.

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Die Liebhaberei beginnt dabei beim individuellen Tuning eines Serienrades, entwickelt sich weiter über den komplett selbst geplanten Aufbau des eigenen Traumbikes aus Serienteilen und erreicht dann ihren Höhepunkt, wenn nicht nur das Bike, sondern auch die Teile individuell bearbeitet, modifiziert und getuned werden. Im oben zitierten Artikel hatte ich mich vor allem auf die Themen “Pulverbeschichtung” und “selbst Lackieren” konzentriert. Neben diesen beiden Alternativen bleibt für die Beschichtung und Färbung von Fahrradteilen noch eine weitere, viel verbreitete Möglichkeit: Das Eloxieren. Doch während es für den Hersteller auf Grund der Menge ein leichtes ist, Teile zu eloxieren, fällt das dem Endbenutzer im Nachhinein erheblich schwerer. An wen kann man sich wenden? Was ist zu beachten? Wo liegen Vor- und Nachteile? Auf diese Fragen habe ich versucht, Antworten zu finden. Schließlich sollte der Trek Ticket Projektrahmen [Vorstellung] nicht nur individuell aufgebaut, sondern auch ebenso gestaltet werden!

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Eloxieren
Der Name “Eloxal” leitet sich aus dem Begriff Elektrolytische Oxidation von Aluminium ab. Dabei wird die Metallöberfläche von Aluminium in eine Schutzschicht aus “Aluminiumsalz” umgewandelt. Dieses “Salz” ist Aluminiumoxid (Al2O3) und entsteht schon allein durch Luftkontakt von Aluminium. Diese natürliche Schicht ist jedoch als ernst zu nehmender Schutzfilm zu dünn und wird deshalb im säuregefüllten Elektrolytbad unter Stromzufuhr auf bis zu 0,03mm verstärkt. Der Vorteil dieser Oberfläche: Die Oxid-Schicht ist ca. 8x härter als das Rohaluminium und schützt sowohl gegen mechanische Einflüsse, als auch Korrosion.

Doch woher kommt das Material für diese Schicht und wie genau bildet sie sich aus? Da das Aluminiumoxid durch Oxidation von Aluminium entsteht ist klar, dass das eigentliche Rahmenmaterial zur Reaktion herangezogen wird. Dabei bildet sich die Schicht jedoch nur zu 1/3 oberhalb der Oberfläche, während sie bis zu 2/3 in das Material hinein wächst. Folglich wird der Rahmen beim Eloxieren größer. Das ist jedoch kein Problem (z.B. bei Gewinden), da einerseits die Gewinde ein relativ großes Spiel aufweisen, andererseits aber vor dem Eloxieren abgebeizt wird. Im alkalischen Milieu (Natronlauge) wird der Rahmen vorbehandelt und verliert dabei minimal an Masse. Wenn sauber gearbeitet wird, können sich diese beiden Effekte genau ausgleichen, wodurch die Teile maßhaltig bleiben.

Die beschriebenen Größenänderungen beziehen sich jeweils auf eine eingefärbte und Verdichtete (der Verdichtungsprozess wird sealing genannt) Oxidschicht. In der Eloxalschicht entstehen kapillar ähnliche Poren, in die Farbpigmente eingelagert werden können. Um die Färbung dauerhaft zu machen, wird im Anschluss daran das Werkstück in z.B. kochendem Wasser behandelt, wodurch aus der Aluminiumoxid-Schicht eine Aluminium-Hydroxid-Schicht (Al2O3 x 7 H2O) wird. Theoretisch kann jede Farbe, die von den wenigen Herstellern angeboten wird, eloxiert werden. In der Praxis haben sich aber die allseits bekannten Farbtöne durchgesetzt und werden von den meisten Betrieben vorgehalten.

Zu guter Letzt ist die Legierung des Rahmens sowie die Oberflächengüte von nicht zu verachtender Bedeutung für das Farbergebnis. Vor allem die Behandlung der Oberfläche hat eine entscheidende Wirkung, da beim Eloxieren selbst keine Einebnung von Schäden passiert, weshalb diese erhalten bleiben. Je nach Wunschoptik kann der Rahmen vor der Behandlung geschliffen, gebürstet, poliert oder glasperlen-gestrahlt werden. Eine Sandstrahl-Behandlung sollte nach Information von Eloxal-München tunlichst unterlassen werden, da das scharfkantige Korn keine schöne Oberfläche nach dem Eloxieren ermögliche und außerdem kleine Formteile des Rahmens Schaden nehmen könnten.

Voraussetzungen des Rahmens
Vereinfacht lassen sich drei Voraussetzungen formulieren
1. Der Rahmen muss aus Aluminium bestehen.
2. Der Rahmen muss komplett von Fremdmetallen befreit werden (hier würde sich sonst beim Eloxieren ein Lokalelement bilden und das unedlere Metall abgetragen werden). Flaschenhaltergewinde können abgedeckt werden, was man jedoch im Nachhinein sehen kann.
3. Alle Rohre des Rahmens müssen entweder vollständig dicht verschweißt sein oder aber von unten und oben durch ausreichend große Öffnungen durchströmt werden können. Ursache hierfür ist, dass sowohl beim Abbeizen, als auch beim Eloxieren und Färben der Rahmen in Flüssigkeit versenkt wird. Bleibt hier Luft im System, so kann es passieren, dass beim Waschen nicht alle Säure / Lauge entfernt wird und im Rahmen zurückbleibt, was nicht passieren darf.

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Probleme im Fahrradbereich
Wenn die Voraussetzungen des Rahmens erfüllt sind, bleiben noch einige spezifische Probleme, die eine Eloxierung erschweren oder zumindest das Ergebnis unansehlicher werden lassen. Dazu gehören einerseits Schweißnähte. Da hier in der Regel eine vom Rohrmaterial abweichende Legierung verwendet wird, kann die Schweißnaht einen abweichenden Farbton entwickeln. Das kann man als Style verkaufen, eigentlich ist es jedoch schade. Da kaum ein Hersteller angibt, welche Nahtbeigabe er verwendet, entsteht hier eine gewisse Unsicherheit. Gleiches gilt für Hitzeeinwirkungen bei der Herstellung des Rahmens. Auch hier kann es an den entsprechenden Bereichen zu Verfärbungen kommen. Zu Verfärbungen kann es auch im Bereich von scharfen Kanten kommen.

Preis & Zeit
Alles in Allem hat mich die Eloxierung des Trek Ticket 150€ gekostet. Darin enthalten sind die Kosten für das Entlacken, Strahlen und Eloxieren des Rahmens sowie Verpackung und Versand. Nicht mitgerechnet habe ich die Kosten für das Ausschlagen und Einpressen der Steuersatzlagerschalen sowie etwaige Aufwendungen für neue Decals.

Der Zeitaufwand belief sich auf ca. vier Wochen. Die erste Woche habe ich zur Abstimmung des Projektes mit Eloxal-München gebraucht, die weiteren drei Wochen sind dann für die tatsächliche Bearbeitung und Abholung fällig geworden. Hierfür ist vor allem der Fakt ursächlich, dass mein Rahmen irgendwo zwischen das Produktionsprogramm der Firma geschoben werden musste, die eigentlich Teile in größerer Anzahl gleichzeitig behandelt. Ein Fahrradrahmen ist immer ein Einzelteil, weshalb er nachrangig behandelt wird. Das kann sich von Unternehmen zu Unternehmen unterscheiden aber wer baut auch in zwei Wochen sein Traumrad auf? ;)

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Ablauf
Im ersten Arbeitsschritt ist der Rahmen vom Originallack befreit worden. Im Falle des von Trek verwendeten Lackes ist dies laut dem verarbeitenden Betrieb kein leichtes Spiel gewesen und als der Rahmen zurück kam sah er relativ grob aus. Überall kleine Lackreste und eine matte Oberfläche wirkten nicht gerade anschaulich. Vor dem Eloxieren ging es jedoch zum Strahlen und in diesem Prozessschritt sind einerseits die meisten Überbleibsel der Lackschicht entfernt worden und andererseits die Oberflächenqualitäten angeglichen worden, um ein möglichst einheitliches Ergebnis der Eloxierung zu erreichen.

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Das Eloxieren selbst beginnt dann mit einem Bad aus Natronlauge, gefolgt von einem Wasserbad zur Neutralisation und einem sauren Bad, in dem die eigentliche Elektrolyse stattfindet. Danach wird wieder gewaschen und anschließend die Poren der Oxidschicht im Farbbad mit der entsprechenden Farbe gefüllt. Nachdem diese Farbschicht in kochendem Wasser versiegelt worden ist, ist der Rahmen fertig und kann wieder montiert werden.

Ergebnis
Als ich dann den neu eloxierten Rahmen in Händen gehalten habe, bin ich schier überwältigt gewesen. Klar ist der Serienlook schon nicht verkehrt gewesen aber in der nackten Eloxal-Ausführung gefällt mir das Trek Ticket noch deutlich besser. Während das Orange schön hell und gleichmäßig geworden ist, sind die Schweißnähte wie bereits angekündigt dunkler ausgefallen, was dem einen gar nicht gefallen mag, mir persönlich aber sehr gut taugt.

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Auffällig sind ein paar wenige Stellen, an denen der Trek Original-Lack dem Entlacken und Strahlen standgehalten hat, die jedoch nicht besonders auffällig sind, da sie sich nur an kleinen Kanten etwa im Bereich der Ausfallenden befinden. Außerdem haben die Gussets des Rahmens offensichtlich das Ergebnis negativ beeinflusst. Die Erklärung von Seiten des Eloxierers sieht so aus, dass sie unter dem nicht dicht verschweißten Gusset noch die Flüssigkeiten aus den verschiedenen Prozessschritten jeweils länger gehalten haben und dadurch ein gleichmäßiges Ergebnis verhindert haben, da durch den dünnen Spalt noch Rest nachgeflossen zu sein scheinen.

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Hier solltet ihr also Acht geben – liegt das Gusset auf dem Rahmen auf aber ist nicht rundum verschweißt, könnte es wie in meinem Fall zu sichtbaren Folgen kommen. Offene Gussets wie beim Trek am Hinterbau verbaut haben hingegen keine Spuren hinterlassen. Insgesamt ist der Rahmen aber sehr schön geworden, von den beschriebenen Stellen auf der Unterseite einmal abgesehen. Bleibt nur noch die Frage: Wie wirkt sich das auf der Waage aus? Mit Steuersatzlagerschalen wog der Serienrahmen 2400g. Nach dem Eloxieren kommt das gleiche Paket auf 2325g… Da hätte ich mir fast ein wenig mehr erhofft, doch die Gewichtsentwicklung hängt natürlich auch mit der Unbekannten “Herstellerlack” zusammen, die sich vorher nur schwer abschätzen lässt.

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Damit ist nun alles bereit, damit in den kommenden Wochen die beiden Projektbikes aufgebaut und vorgestellt werden können. Im Projektablauf hat es leider einige Verzögerungen gegeben, weshalb wir erst vor wenigen Tagen alle Parts bekommen haben. Im Anschluss an die Vorstellungsrunde wird es nach der Saison ausführliche Reviews zu den einzelnen Teilen geben.

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Die Homepage von Eloxal München findet ihr hier.

Die komplette Slideshow – vom Original über die Rohversion bis hin zum orangenen Eloxalwunder!

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