Brünieren

Durch Brünieren werden auf überwiegend eisenhaltige Werkstoffe wie Schmiedeisen, unlegierte und  legierte Stähle, bedingt Gußeisen, gleichmäßig tiefschwarze Oberflächenschichten durch Eintauchen der Gegenstände in hochkonzentrierte, siedende alkalische-oxidierende Salzlösungen erzeugt. Der Schwarzton hängt von der  Werkstoffqualität, der Oberflächenbearbeitung, sowie von Art und Zustand des Brünierbades ab.

Man wendet dieses Verfahren hauptsächlich an, um den Werkstücken ein dekoratives Aussehen bei der Beibehaltung ihrer Maßhaltigkeit  zu geben, sowie ihrer Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.


Arbeitsablauf von Werkstücken aus Eisen und Stahl

ArbeitsschrittBehandlungszeitBehandlungstemperatur
Entfetten14-30 Minutenca. 75 - 80 °C
Spülen (mehrfach)je 10 SekundenRaumtemperatur
Beizen (bei Bedarf)bis zu 10 Minuten40 °C
Brünieren10 - 20 Minuten140 - 145 °C
Spülen (mehrfach)je 10 SekundenRaumtemperatur
Heißspülen1 - 5 Minutenca. 80 °C
Beölen (Fluid oder Emulsion)1 - 5 Minutenbis zu 50 °C

 

1. Entfettung der Werkstücke

Beim Brünieren hat sich die sogenannte alkalische Heißentfettung bewährt.
Diese Medien enthalten die für eine einwandfreie Reinigung notwendigen Grundchemikalien sowie Komplexbildner, Korrosionsinhibitoren und Tenside.

Alle Fettrückstände (Bohröle, Korrossionsschutzmittel, Fingerabdrücke usw.) und andere Verunreinigungen auf der Metalloberfläche der Teile müssen deshalb vor dem Brünierprozess entfernt werden. Durch Tauchen der Werkstücke in ein Entfettungsmittel werden anhaftende Fette und Öle, auch Staub und Fingerabdrücke entfernt.
Nach dem Entfetten muss die anhaftende Entfettungslösung in mehreren Spülen mit Leitungswasser abgespült werden, um noch anhaftende Rückstände zu entfernen und deren Überschleppen in die nachfolgenden Bäder zu vermeiden.

2. Beizen

Auch auf dem Grundmaterial anhaftender Rost, Zunder und dergleichen wird im Entfettungsbad nicht abgelöst.
Bei Anwesenheit derartiger Verunreinigungen müssen die Werkstücke einer Beizbehandlung unterzogen werden.
Das Beizen erfolgt durch kurzes Tauchen der Werkstücke in einem Bad mit Beizlösung. Diese stark saure Beizlösung darf
nicht in das Brünierbad gelangen, deshalb muss sie in mehreren nachfolgenden Spülbädern abgewaschen werden.

3. Brünieren

Verfahrensgrundlage sowie Prüfungsverfahren sind in DIN 50938 „Brünieren von Gegenständen aus Eisenwerkstoffen“ beschrieben.
Der Brüniervorgang findet mehrstufig in siedender, alkalisch – oxidierender Lösung bei einer Temperatur zwischen 138 und 145 °C statt. Bei der Zweibadbrünierung wird der zweite Tauchvorgang in getrennten Brünierbädern, deren Siedetemperatur jeweils ca. 5 °C höher liegt als die des vorangegangenen Bades, mit Zwischenspülung in kaltem Wasser durchgeführt. Neben der flächenbezogenen Masse ist bei Zweibadverfahren auch der Korrosionsschutz höher. Wichtig beim Brünierprozess ist es, die Prozessparameter Temperatur und Konzentration genau einzuhalten. Die Einhaltung dieser Parameter übernimmt eine automatische Temperatur und Konzentrationsregelung. Durch das Brünieren wird eine sehr dünne Eisenoxidschicht erzeugt, deren Stärke in der Größenordnung 1 ym liegt. Demzufolge wird die Maßhaltigkeit durch Brünieren nicht beeinträchtigt.
Nach dem Brüniervorgang muss eine eventuell anhaftende Brünierlösung abgespült werden. Dies wird neben dem Spülen in kaltem Wasser insbesondere durch die Heißspüle erreicht. Dieser Spülvorgang soll verhindern, dass es später zu weißen Ausblühungen auf der Werkstückoberfläche (auskristallisiertes Brüniersalz) kommen kann.

Charakteristik

Es wird eine Oxidschicht mit folgenden Eigenschaften erzeugt

» Höchstmögliche Maßhaltigkeit
» Glattes, dem Untergrund angepasstes Aussehen
» Weitgehend bieg- und abriebfest sowie hitzebeständig
» Leitfähigkeit und magnetische Eigenschaften des Untergrundes werden kaum beeinflusst Tiefschwarze Färbung