Anodisation von Metallen

Unter Anodisation versteht man ein elektrochemisches Verfahren zur kontrollierten Umwandlung der Metalloberfläche in eine stabile Oxidschicht. Das Metallbauteil dient dabei als Anode in einem geeigneten Elektrolyten. Typische Substrate sind Aluminium, Titan und Magnesium, wobei die Anodisation von Aluminium technisch am weitesten verbreitet ist.

Der Prozess beruht auf einer Konkurrenz von Oxidations- und Auflösungsreaktionen. Bei Aluminium entsteht zunächst eine kompakte Barriereschicht aus Al2O3, auf die sich – je nach Prozessparametern – eine poröse Oxidstruktur auflagert. Elektrolytzusammensetzung, Stromdichte, Spannung, Temperatur und Prozessdauer bestimmen Morphologie, Schichtdicke (typisch einige µm bis > 100 µm) und Defektdichte der Oxidschicht.

Wesentliche Funktionen der anodisierten Schichten sind verbesserter Korrosionsschutz, erhöhte Verschleißbeständigkeit, elektrische Isolierwirkung sowie die Möglichkeit der Einlagerung von Farbstoffen in die Poren (Dekoranodisation). Eine wichtige Variante ist die Harteloxierung (Hard Anodizing), bei der unter streng kontrollierten, meist niedrigtemperierten Bedingungen besonders dicke und harte Oxidschichten mit hoher Mikroabrasionsbeständigkeit erzeugt werden.

In der Forschung stehen die genaue Steuerung der Porenstruktur, die Kombination mit Versiegelungs- oder Sol-Gel-Prozessen sowie die Integration funktionaler Eigenschaften (z. B. tribologische oder biomedizinische Funktionen bei Titan) im Vordergrund. Die elektrochemische Anodisation bildet somit eine zentrale Technologie zur maßgeschneiderten Modifikation metallischer Oberflächen auf Mikro- und Nanoskala.

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