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Was ist Brünieren? Alles, was Sie wissen müssen

Die Brünierung ist eine Behandlungsmethode, die dazu dient, die Oberfläche von Bauteilen aus Stahl schwarz erscheinen zu lassen, indem durch eine chemische Reaktion ein schwarzer Film auf der Oberfläche gebildet wird. Die Brünierung bietet verschiedene Vorteile, darunter Korrosionsbeständigkeit, Kosteneffizienz, Maßhaltigkeit und gute Hafteigenschaften. In diesem Artikel wird erläutert, was eine schwarze Brünierung ist. Außerdem werden die Grundsätze und Hauptmerkmale ausführlich erklärt.

Was ist Brünieren?

Das Brünieren ist ein Verfahren, bei dem sich auf der Oberfläche von Eisen und Stahl ein schwarzer Fe3O4-Oxidfilm (gemeinhin als „Schwarzrost“ bezeichnet) bildet.

Bei der Behandlung werden die Stahlteile in eine Lösung getaucht, die etwa 35-45 % Natriumhydroxid sowie ein Oxidationsmittel und einen Reaktionsbeschleuniger enthält. Die Temperatur wird dann auf etwa 130-150 °C eingestellt. Dies führt zur Oxidation der Oberfläche und erzeugt eine als Natriumferrat bekannte Substanz. Anschließend wird dieses Natriumferrat reduziert, was zur Bildung der Fe3O4-Oxidschicht auf der Oberfläche der Bauteile führt. In der Regel werden die Teile anschließend mit einem Rostschutzöl behandelt (durch Eintauchen oder Auftragen). Das Endergebnis ist ein Erscheinungsbild, das aussieht, als ob es schwarz gefärbt wäre.

Vorteile von Brünieren als Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenbehandlung Brünieren hat die folgenden Eigenschaften und findet in verschiedenen Bereichen Anwendung:

Verbesserte Rostbeständigkeit

Der Film auf der Oberfläche von Bauteilen ist robust und stabil und unterdrückt bis zu einem gewissen Grad die Bildung von Rost (Korrosion, die Eisenoberflächen erheblich beschädigt). Auch wenn die Rostbeständigkeit nicht so hoch ist wie bei einer Verzinkung oder Vernickelung, empfiehlt sich die Brünierung, wenn ein gewisser Grad an Rostbeständigkeit erreicht werden soll und gleichzeitig ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild erhalten werden soll. Außerdem wird durch die Nachbehandlung mit rostverhinderndem Öl auf der Oberfläche des Films zurückgehalten, was die Schmierfähigkeit von Werkzeugen und mechanischen Komponenten verbessert.

Geringere Anfälligkeit für Peeling

Blacking is a process in which only the surface of the components is chemically converted into another substance. The new surface does not peel off so easily. It can be viewed as a relatively long-lasting surface treatment.

Minimale Auswirkung auf die Maßgenauigkeit

During burning, the speed of film formation is not very high, resulting in a film thickness of about 1-2μm. In addition, the layer forms from the surface of the component towards the interior. The treatment temperature is relatively low and does not exceed 150 °C, so there is no risk of deformation of the parts due to the heat. Therefore, the dimensions of the components remain largely unchanged before and after treatment. Because of this advantage, blackening is often used for components that require high precision.

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Burnishing is very cost-effective due to the low raw material cost of the treatment solution and the lacquer of electrodes or devices. By processing numerous components in one basket at the same time, processing costs per unit are further reduced. Regardless of the different sizes and shapes, the simultaneous processing of different components while reducing costs makes the treatment a preferred choice when it comes to economical processing of various components.

Brünieren: Was Sie beachten müssen

Das Brünieren bietet zahlreiche Vorteile, aber es gibt einige Punkte, die zu beachten sind:

Nicht alle Materialien sind für das Brünieren geeignet

Die Behandlung eignet sich am besten für Werkstoffe auf Eisenbasis. Bei Gussteilen, abgeschreckten Teilen, drahtgeschnittenen Bauteilen und ähnlichen Werkstoffen kann es jedoch vorkommen, dass die schwarze Farbe einen rötlichen Farbton annimmt und nicht vollständig schwarz ist. Außerdem können legierte Stähle, die einen hohen Anteil an Elementen wie Chrom oder Nickel enthalten, eher grau als schwarz erscheinen.

Rost entsteht, wenn der Ölfilm beeinträchtigt ist

Die schwarze Fe3O4-Oxidschicht selbst hat eine begrenzte Rostbeständigkeit. Wie bereits erwähnt, besteht die übliche Praxis darin, die Oberfläche des Films mit Rostschutzöl zu behandeln. Wenn dieser Ölfilm jedoch beschädigt wird, können Feuchtigkeit und Luft von außen in die feinen Poren der Fe3O4-Schwarzoxidschicht eindringen, was zur Bildung von Rost führt. Es ist wichtig zu erkennen, dass die Behandlung ihre Grenzen hat, wenn es um Rostschutz geht.

Fazit

Das Brünieren ist ein Oberflächenbehandlungsverfahren, bei dem sich auf der Oberfläche von Eisen- und Stahlteilen eine Eisenoxidschicht (Fe3O4) bildet. Sie sorgt für ein schönes Aussehen, das dem von „schwarz gefärbten“ Teilen ähnelt, wobei die Maßhaltigkeit der Bauteile erhalten bleibt. Sie bietet Vorteile wie Kosteneffizienz im Vergleich zu anderen Behandlungsmethoden und die Fähigkeit, einen gewissen Grad an Rostbeständigkeit zu bieten.

Die Behandlung ist ideal für Anwendungen, bei denen die Beibehaltung der Maßgenauigkeit, ein ästhetisch ansprechendes schwarzes Aussehen und ein gewisser Grad an Rostbeständigkeit von größter Bedeutung sind. Insbesondere wird es in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Stahlprodukte wie Schrauben und Bolzen, eine breite Palette von Werkzeugen, Präzisionsmaschinenteile, Formen, Automobilteile, Innenausstattungsgegenstände und Kunstwerke. Es ist jedoch zu beachten, dass es zwar rostbeständig ist, aber nicht für den Außeneinsatz in extrem feuchten Umgebungen oder in Meeresnähe geeignet ist. Daher eignet es sich möglicherweise nicht für Bauteile, die unter solchen Bedingungen verwendet werden.