Das Brünierverfahren
Ein typischer Arbeitsablauf zum beispielsweise Einbad-Brünieren von Werkstücken aus Eisen bzw. Stahl sieht folgendermaßen aus.
Arbeitsschritt | Produkt | Ansatz | Behandlungszeit | Behandlungstemp. |
Entfetten | Alkalit-Produkt | 10 ± 5 % | 10...20 min | ca. 80 °C |
Spülen (mehrfach) | Wasser | - | je 2 min | Raumtemp. |
Beizen* | Rostalit-Produkt | gebrauchsfertig | 10 s...10 min | Raumtemp. ... 40 °C |
Spülen (mehrfach)* | Wasser | - | je 2 min | Raumtemp. |
Brünieren | Brün-Produkt | 1 Teil Brüniersalz auf 1 Teil Wasser | 10 ... 20 min | 140 °C |
Spülen (mehrfach) | Wasser | - | je 2 min | Raumtemp. |
Heissspülen | Wasser | - | 2...5 min | ca. 80 °C |
Beölen | Fluid- oder Emulsin-Produkt | gebrauchsfertig | 2...5 min | Raumtemperatur |
* Diese Elemente des Brüniervorganges sind nicht zwingend notwendig.
Im folgenden werden die einzelnen Elemente des Brüniervorganges einzeln kurz angesprochen:
1. Entfetten der Werkstücke
Die Voraussetzung für das Erzeugen einer chemischen Metallfärbung ist die Schaffung einer metallisch reinen Oberfläche. Die chemische Wirkung der Brünierbäder wird durch eine vorhandene Öl-, Fett- oder Ziehschicht deutlich verzögert oder sogar verhindert. Alle Fettrückstände (Bohröle, Korrossionsschutzmittel, Fingerabdrücke usw.) und andere Verunreinigungen auf der Oberfläche der zu behandelnden Teilen müssen deshalb vor dem Brünierungsprozess entfernt werden. Durch Tauchen der Werkstücke in einem der DEWE Brünofix-Entfettungsmittel werden mechanisch haftende Fette und Öle, aber auch Staub oder Bearbeitungsrückstände entfernt. Nach dem Entfetten der Werkstücke muss die anhaftende Entfettungslösung in mehreren Spülen mit Leitungswasser abgespült werden.
2. Beizen der Werkstücke
Auch mit dem Grundmetall verbundene anorganische Schichten (z. B. Rost- bzw. Korrosions- und Anlaufschichten) müssen vor dem Brüniervorgang entfernt werden. Bei gerade hergestellten Werkstücken ohne Rost kann das Beizen jedoch meist entfallen. Das Beizen erfolgt durch kurzes Tauchen der Werkstücke in einem Bad, gefüllt mit einer der DEWE Brünofix-Beizlösungen. Da die stark sauere Beizlösung nicht in das Brünierbad gelangen darf, muss sie in mehreren nachfolgenden Spülbädern abgewaschen werden.
3. Brünieren der Werkstücke
Der Brünierprozess findet ein- oder mehrstufig in siedender, alkalisch-oxidierender Lösung ggf. mit Zusätzen von sonstigen Stoffen bei Temperaturen zwischen 135 und 145 °C statt. Nach der DIN-Norm 50938 "Brünieren von Gegenständen aus Eisenwerkstoffen" (erhältlich beim Beuth-Verlag) wird das Brünieren in drei Verfahrensgruppen eingeteilt:
Verfahrensgruppe | Mittlere flächenbezogene Masse |
Einbadbrünierung | ca. 4,5 |
Zweibadbrünierung | ca. 5,5 |
Dreibadbrünierung | ca. 6,5 |
Bei der Zwei- und Dreibadbrünierung wird der zweite und dritte Tauchvorgang in getrennten Brünierbädern, deren Siedetemperatur jeweils etwa 5 °C höher liegt als die des vorangegangenen Bades, mit Zwischenspülung in kaltem Wasser durchgeführt. Neben der flächenbezogenen Masse ist bei Brünierüberzügen nach dem Zwei- und Dreibadverfahren auch der Korrosionsschutz höher. Außerdem lassen sich schwierige Materialien (wie z. B. gehärtete Werkstücke) mit der Mehrfachbrünierung leichter erfolgreich färben. Wichtig beim Brünierprozess ist es, die Prozessparameter Temperatur und Konzentration genau einzuhalten. Während dies früher ein zeitaufwendiger und diffizieler Vorgang war, übernimmt die Einhaltung dieser Parameter heute eine automatische Temperatur- und Konzentrationsregelung, die in allen Anlagen von DEWE Brünofix integriert ist.
Nach dem Brüniervorgang muss eine eventuell anhaftende Brünierlösung abgespült werden. Dies wird neben dem Spülen in kaltem Leitungswasser insbesondere durch die Heissspüle (erhitztes Leitungswasser) erreicht. Falls dieser Spülprozess nicht sorgfältig durchgeführt wird, kann es später zu weißen Ausblühungen auf der Werkstückoberfläche (=auskristallisiertes Brüniersalz) kommen.
