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Beizen

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen werden unter Beizen (Begriffsklärung) aufgeführt.

Unter Beizen versteht man im technischen Bereich die Behandlung von festen Körpern zur Veränderung der Oberfläche mit einer Beize. Diese Beizung kann u. a. zum Schutz der Oberfläche gegen Oxidation (bei Metall) oder Schimmel (bei Holz und Geweben) dienen, aber auch zur Färbung der Oberfläche werden Beizmittel eingesetzt.

Inhaltsverzeichnis

Metall- und Kunststoffbearbeitung

Bei Metall- und Kunststoffoberflächen geschieht das Beizen in der Hauptsache durch ein Anätzen mittels aggressiver Chemikalien, meist Säuren oder Laugen. Der Vorgang wird unter anderem in der Galvanotechnik eingesetzt, um aufgetragene Metallschichten zu entfernen oder um eine oxidfreie Oberfläche zu bekommen. Oft wird der Vorgang durch elektrischen Strom unterstützt (Elektrolyse).

Beizen von Stahl

Einen wichtigen Prozessschritt stellt das Beizen bei der Herstellung kaltgewalzter Stahlbänder dar. Das durch den Warmwalzprozess oxidierte, sogenannte verzunderte, üblicherweise in Coils aufgewickelte Band wird durch Salzsäure- oder Schwefelsäurebäder gespult.

Der Schwefelsäureprozess bedarf wegen eines selektiven Zunderangriffes einer mechanischen Vorbehandlung, die in der Regel aus einem Streckbiegerichten mit einem Streckgrad von bis zu 2,5 % besteht. Der Schwefelsäureprozess wird meist nur in Hüttenwerken betrieben, die in Kopplung mit der Koksherstellung über eine Schwefelsäureherstellung (Kohle enthält Schwefel!) verfügen.

Nach dem Beizen werden die Stahlbänder mit einer Wasserkaskade gespült, so dass keine Säurereste mehr an der Oberfläche anhaften. Säurereste würden die Bänder unweigerlich korrodieren lassen.

Vor dem Aufwickeln des fertig gebeizten Bandes besteht die Möglichkeit die Oberfläche einzuölen und die Bandkanten zu besäumen.

Beizen von Aluminium

Beizen von Aluminium dient oft der Vorbehandlung für Klebeverbindungen, die mit eloxiertem oder walzblankem Aluminium schwierig sind. Der sogenannte Pickling-Prozess verwendet eine Mischung aus 27,5 Gew.% konzentrierter Schwefelsäure, 7,5 Gew.-% Natriumdichromat (Na2Cr2O7 . 2H2O) und 65 Gew.-% Wasser.

Ein etwas einfacherer und ungiftigerer Prozess zum Beizen von Aluminium für Klebeverbindungen ist die Verwendung von Natronlauge.

Beizen anderer Metalle

Das Beizen von Kupfer, Bronze, Messing, Tombak oder Rotguss mittels Chromsäuremischungen wird auch als Brennen oder Gelbbrennen bezeichnet, siehe Brennen (Galvanotechnik).

In der Galvanotechnik kommen diverse stromlose und stromunterstützte Beizverfahren zum Einsatz. Der Grund ist meist die Aktivierung des Grundmetalls für die weitere Beschichtung. Diese Aktivierungen sind für jedes Grundmetall/ Legierung unterschiedlich. Oft können schon kleine Unterschiede der Legierungsbestandteile unterschiedliche Beizverfahren erfordern.

Holzbearbeitung

Zielsetzung

Beim Beizen von Holzoberflächen können verschieden Zielsetzungen zugrunde liegen:

Verfahren

Bei der Holzbearbeitung werden zwei Hauptverfahren verwendet: Farbstoffbeizen und chemisches Beizen.

Beim Farbstoffbeizen werden pulverförmige oder flüssige Farbpigmente in einer geeigneten Lösung auf die Oberfläche aufgebracht und ziehen in das Holz ein. Da mehr Farbe in die weicheren Teile des Holzes einzieht, erscheint die Maserung hinterher als Negativ.

Beim chemischen Beizen reagieren die Gerbstoffe im Holz mit dem Beizmittel. Da diese Gerbstoffe stärker im härteren Holz enthalten ist, bleibt die Maserung als Positivbild erhalten. Bei geeigneter Wahl des Beizmittels kann das Holz nicht nur abgedunkelt, sondern auch in einer Vielzahl von Farbtönen gefärbt werden.

Kombinationsbeizen

Räucherbeizen: bewirkt eine sehr gute Porenbeizung und betont sehr gut die Markstrahlen (positives Beizbild), hat aber keine besonders gute Lichtechtheit

Bleichbeizen: durch gleichzeitiges Auftragen einer peroxydbeständigen Beize und Wasserstoffperoxyd werden natürliche Farbstoffe ausgebleicht und dem Holz durch Auftragen von Farbstoffen ein künstlicher Farbstoff zugeführt, womit eine wesentlich höhere Lichtbeständigkeit erreich wird. Verwendet werden Bleichbeizen vorwiegend für sehr farbunstabile Hölzer, wie z. B. Wenge, Mansonia, amerikanische Nuss.

Verarbeitung

Zum Beizen muss das Holz vorbehandelt werden. Anhaftende Schleifstaubreste entfernt man mit Bürsten, die mit Bronzedraht oder einem Mischbesatz aus Bronzedraht und Fibre besetzt sind. Eventuell vorhandene Leimreste, "Querschleifer" oder Ähnliches werden beim Beizen sofort deutlich sichtbar.

Die gebeizte Oberfläche muss auf jeden Fall mit Hilfe einer Lackierung bzw. Lasierung vor Beschädigung geschützt werden. Je nach verwendetem System zur Behandlung der Oberfläche verändert sich der Farbton der Fläche erneut (im Fachjargon wird dieser Effekt "Anfeuern" genannt).

Es empfiehlt sich, vor dem endgültigen Beizen und Lackieren der Fertigteile Beizmuster aus dem zu beizenden Material anzufertigen und diese dem kompletten Ablauf der Oberflächenbehandlung zu unterziehen.

Beize dringt in die Oberfläche ein, es ist keine oberflächliche Schicht, die abplatzen könnte, tiefere kleine Beschädigungen können nachgefärbt werden.

Literatur