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ELOXAL - Elektrolytische Oxidation von Aluminium
Der elektrochemische Prozess des Eloxierens (oder auch Anodisieren - anodisches Oxidieren) wandelt die Metalloberfläche von Aluminium in eine robuste Schutzschicht.
Aluminium überzieht sich an der Luft automatisch mit einer natürlichen Passivschicht. Diese Oxidschicht ist transparent und mit einer Dicke von nur ca. 0,1 - 0,5 μm hauchdünn. Durch das Anlegen von Strom (in einem säuregefüllten Elektrolytbad) wird beim Eloxieren das Aluminium an seiner Oberfläche in Aluminiumoxid (Al2O3) umgewandelt und so die natürliche Schichtdicke auf bis zu 30 μm (0,03mm) verstärkt..
Diese transparente Eloxalschicht ist ca. 8-mal härter als es bei unbehandeltem Roh- aluminium. Sie schützt gegen mechanische Einflüsse und ist witterungs- sowie korrosions- beständig.
Eloxieren: Aufbau Eloxalschicht
Um Aluminium zu färben, wird die Eloxalschicht aufgebaut bis sich über der Sperrsicht kapillar ähnliche Poren bilden. In diesen Poren können Farbpigmente abgelagert werden. Durch den abschließenden Prozess des Verdichtens (Sealing) werden die Pigmente einge-schlossen und die Schicht versiegelt. Dies wird durch die Umwandlung der Al2O3-Schicht in eine großvolumigere Aluminium-Hydroxid-Schicht (Al2O3 x 7H2O) erreicht.
Die Eloxalschicht wächst dabei zu ca. 2/3 in das Material hinein und ca. 1/3 aus dem Material heraus. Insgesamt wird das Werkstück während des Anodisierens durch die Schichtbildung also etwas größer. Der Zuwachs ist von der aufgebauten Schichtstärke (welche bis zu 30 μm betragen kann) abhängig. Hinsichtlich Gewindegängen ist dies beispielsweise (aufgrund ihres relativ großen Spiels) unkritisch, bei passgenauen Teilen sollte es allerdings einkalkuliert werden.
Für die optische Wirkung und den dekorativen Einsatz ist die zugrunde liegende Aluminium-legierung (häufig AlMgSi0,5), die Herstellungsart des Halbzeugs, die angewendete Wärme-behandlung sowie die Beschaffenheit der Oberfläche von entscheidender Bedeutung.
Die grundsätzlich silbrig-metallische Farbe der Eloxalschicht wird durch die Zusammen-setzung des Grundwerkstoffes und seine Legierungselemente beeinflusst. Durch einen hohen Kupferanteil wirkt die Eloxalschicht ungleichmäßig/fleckig, grau bis bräunlich. Magnesium lässt das Werkstück leicht trübe wirken. Die Elemente Mangan und Chrom führen zu einer gelblichen Färbung der Schichten. Silizium hingegen führt zu einem Graustich.
Da Eloxalschichten keine einebnende Wirkung besitzen, sind Beschädigungen an der Oberfläche auch nach dem Anodisieren weiterhin sichtbar. Durch mechanisch/chemische Vorbehandlungen wie Schleifen, Polieren, Bürsten, Sand- / Glasperlstrahlen, Beizen, ... werden diese Mängel beseitigt. Darüber hinaus ist es so möglich unterschiedliche Ober- flächeneffekte zu erzielen - von matt über geschliffen bis glänzend.