Bruneren

Volgens DIN 50983 is bruneren een productieproces met transformatie van het metaaloppervlak. Er wordt dus geen coating aangebracht. Hiervoor wordt het onderdeel ondergedompeld in een alkalische of zure oplossing en verwarmd.

Door een chemische reactie tussen het bruineermiddel en het materiaal wordt een zwarte gemengde oxidelaag op het oppervlak van het onderdeel gevormd, wat bekend staat als patina. Deze laag is slechts ong. 1 µm dik en heeft geen invloed op de maatnauwkeurigheid.

Bij het bruneren van metalen is een voorbehandeling en een nabehandeling betrokken. Het volgende proces is gebruikelijk:

Voorbehandeling

Om staal met succes zwart te maken, moet het werkstuk eerst worden ontdaan van resten en onzuiverheden en grondig worden gereinigd. Hiervoor zijn de volgende stappen nodig: ontvetten, spoelen, beitsen en nog eens spoelen

Bruneren

Om het bruineerbad te bereiden, wordt bruineerzout met koud water gemengd. In combinatie met warmte zorgen exotherme processen ervoor dat de temperatuur stijgt tot het kookpunt.

Nu volgt het eigenlijke bruneerproces. Hiervoor wordt het onderdeel ondergedompeld in de bruineerzoutoplossing met behulp van vaten, rekken of zeven tot het oppervlak gitzwart is geworden. Het bruineerbad wordt gedurende het hele proces op kooktemperatuur gehouden. Dit proces kan vijf tot dertig minuten duren. Dit is afhankelijk van de vorm van het onderdeel, het soort materiaal en het beoogde gebruik.

Nabehandeling

 
Om na het bruneren zoutresten van het metaal te verwijderen, wordt het werkstuk opnieuw gespoeld, meestal met heet water en ultrasoon. Vervolgens wordt een corrosiebestendige laag op het oppervlak aangebracht.
 
INFO: Duurzaamheid en beschermende waarde van de bruneren
De bruineerlaag wordt tegen corrosie beschermd met conserverende oliën of vetten. Vervolgens is het staal bestand tegen mechanische belastingen, zoals buigen en drukken, en tegen hitte tot 300 °C. Alkalische stoffen, waaronder gewone smeermiddelen, verven en oplosmiddelen, tasten de behandelde laag evenmin aan. Gebruneerde werkstukken zijn daarom ideaal voor gebruik binnenshuis. Daarentegen lossen zuren de bruineerlaag op. Bij gebruik buitenshuis moeten behandelde onderdelen daarom extra worden beschermd.

Bruneren als oppervlaktebehandeling biedt een aantal voordelen voor een werkstuk:

• De karakteristieke zwarting tijdens het polijsten geeft het staal een antieke uitstraling, wat wordt beschouwd als een optische verbetering.
• Bruneren biedt bescherming tegen corrosie, vooral in combinatie met oliën en vetten
• De bruineerlaag is zeer slijtvast en buigvast en temperatuurbestendig tot 300 °C
• Nauwelijks aantasting van de maatnauwkeurigheid en dus geen vervorming
• Geen aantasting van de geleidbaarheid

Bruneren wordt gebruikt in de machine- en installatietechniek om de levensduur van onderdelen te verlengen. Dit is vooral belangrijk voor rollagers, maar ook veren, klembekken, schroeven, beslag, bedieningselementen en onderdelen van handvuurwapens, worden vaak gebruneerd. Daarnaast worden onderdelen ook om optische redenen gebruneerd. Door de zwarte kleuring krijgen ze een antieke uitstraling.

NFO: Zwarting
Naast bruneren verwijst zwarten naar andere methoden. Het wordt ook gebruikt om smeedijzeren producten en ijzeren kookgerei te beschermen tegen corrosie. Hiervoor wordt lijnolie op het ijzeren oppervlak verbrand. Het werkstuk wordt in gloeiende kolen verhit naar 400°C tot 700 °C en geblust met lijnolie of eerst ingesmeerd met olie en daarna verhit. De olie verdampt in de vorm van rook. Meerdere herhalingen hiervan worden vaak gebruikt om het gewenste resultaat te verkrijgen. Het proces wordt ook wel zwartbranden of inbranden genoemd.

Oxideerbare metalen zoals staal, koper of messing en gietijzer zijn geschikt om zwart te maken. Non-ferrometalen en RVS zijn niet geschikt om te zwarten omdat ze geen gemengde oxidelaag kunnen vormen.

Een overzicht van enkele geschikte materialen:

Terwijl bij de chromateren en fosfateren de gelijknamige elementen in de oppervlaktelaag worden opgeslagen, wordt bij bruneren alleen zuurstof opgeslagen. Er ontstaat een oxidelaag, een laag ijzeroxide of een ijzer(II)- of ijzer(III)-oxidelaag.

Volgens DIN 8580 is bruneren geen coating volgens hoofdgroep 5, maar een verandering in de materiaaleigenschappen volgens hoofdgroep 6.3. Deeltjes worden dus in het oppervlak gebracht in plaats van op het oppervlak aangebracht. Om deze reden worden de afmetingen van het onderdeel nauwelijks veranderd.

De individuele parameters tijdens het bruneren hebben een beslissende invloed op de duurzame kwaliteit van deze oppervlaktebehandeling. Alleen met veel ervaring kan de belangrijke balans tussen temperatuur, tijd, chemicaliën en concentratie perfect worden afgestemd op uw werkstukken. Moderne systemen zorgen ervoor dat de gevoelige parameters strikt worden aangehouden. Op deze manier kunnen wij bij Härtha altijd uw gewenste producteigenschappen garanderen, zelfs bij een zeer klein tolerantiebereik.

Maximale werkstukgrootte:
2700 x 400 x 600 mm

In ons interactieve vestigingsoverzicht kunt u zien waar wij in Duitsland en Europa bruneren aanbieden.

• Een hogere kleurdiepte kan door bruneren in meerdere fasen worden bereikt (DIN 50 938)
• Alleen ijzer oxideert tijdens het bruneren – het ijzergehalte bepaalt dus de diepte van de zwarting. Een hogere concentratie van andere legeringsonderdelen leidt daardoor tot lichtere en mogelijk roodachtige verkleuringen
• Bij roestvrij staal wordt bruneren zwarting of zwarting van roestvrij staal genoemd
• Door de chemische aard van het proces kunnen binnenruimtes en boringen probleemloos worden gebruneerd.
• Bij het zogenaamde 'snelbruneren' wordt de bruneeroplossing handmatig op het werkstuk aangebracht.

Het doet ons een genoegen dat u bij ons wilt bruneren. Hiervoor hebben we de materiaalaanduiding en informatie over eventueel uitgevoerde thermische voorbehandelingen nodig.