Ang Umicore Electroplating sa Germany naggamit sa taas nga temperatura nga electrolytic anodes.Niini nga proseso, ang platinum gibutang sa base nga mga materyales sama sa titanium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, stainless steel ug nickel alloys sa usa ka molten salt bath sa 550 ° C ubos sa argon.
Figure 2: Ang usa ka taas nga temperatura nga electroplated platinum / titanium anode nagpabilin sa iyang porma sa taas nga yugto sa panahon.
Figure 3: Gipalapad nga mata sa Pt / Ti anode.Ang gipalapad nga metal mesh naghatag labing maayo nga transportasyon sa electrolyte.Ang gilay-on tali sa anode ug cathode nga mga sangkap mahimong mapakunhod ug ang kasamtangan nga densidad misaka.Ang resulta: mas maayo nga kalidad sa gamay nga oras.
Figure 4: Ang gilapdon sa mata sa baling sa gipalapdan nga metal mesh anode mahimong ma-adjust.Ang mesh naghatag dugang nga sirkulasyon sa electrolyte ug mas maayo nga pagtangtang sa gas.
Ang tingga hugot nga gibantayan sa tibuok kalibotan.Sa US, ang mga awtoridad sa kahimsog ug mga trabahoan nagpabilin sa ilang mga pasidaan.Bisan pa sa mga tuig nga kasinatian sa mga kompanya sa electroplating sa pag-atubang sa mga peligro nga mga materyales, ang metal nagpadayon nga gitan-aw nga labi ug labi ka kritikal.
Pananglitan, bisan kinsa nga naggamit sa lead anodes sa Estados Unidos kinahanglan nga magparehistro sa pederal nga Toxic Chemical Release Register sa EPA.Kung ang usa ka kompanya sa electroplating nagproseso lamang mga 29 kg nga tingga kada tuig, gikinahanglan gihapon ang pagparehistro.
Busa, gikinahanglan nga mangita og alternatibo sa USA.Dili lamang ang lead anode hard chromium plating plant daw barato sa unang pagtan-aw, adunay daghan usab nga mga disadvantages:
Ang mga dimensyon nga lig-on nga anodes usa ka makapaikag nga alternatibo sa gahi nga chromium plating (tan-awa ang Fig. 2) nga adunay platinum nga nawong sa titanium o niobium isip substrate.
Ang mga anod nga adunay sapaw sa platinum nagtanyag daghang mga bentaha kaysa sa gahi nga chromium plating.Kini naglakip sa mosunod nga mga benepisyo:
Para sa maayo nga mga resulta, ipahiangay ang anode sa disenyo sa bahin nga tabonan.Kini nagpaposible sa pagkuha sa mga anod nga adunay lig-on nga mga dimensyon (mga plato, mga silindro, T-shaped ug U-shaped), samtang ang lead anodes kasagaran mga standard sheets o rods.
Ang mga anod sa Pt/Ti ug Pt/Nb walay sirado nga mga ibabaw, apan gipalapdan ang mga metal sheet nga adunay lain-laing gidak-on sa mata.Kini modala ngadto sa usa ka maayo nga pag-apud-apod sa enerhiya, ang mga natad sa kuryente mahimong magtrabaho sa sulod ug sa palibot sa network (tan-awa ang Fig. 3).
Busa, mas gamay ang gilay-on tali saanodeug ang cathode, mas taas ang flux density sa coating.Ang mga lut-od mahimong magamit nga mas paspas: ang ani modaghan.Ang paggamit sa mga grids nga adunay usa ka dako nga epektibo nga lugar sa nawong mahimo’g makapauswag sa mga kondisyon sa pagbulag.
Ang kalig-on sa dimensyon mahimong makab-ot pinaagi sa paghiusa sa platinum ug titanium.Ang duha ka mga metal naghatag og labing maayo nga mga parameter alang sa hard chrome plating.Ang resistivity sa platinum ubos kaayo, 0.107 Ohm×mm2/m.Ang bili sa tingga halos doble sa tingga (0.208 ohm×mm2/m).Ang Titanium adunay maayo kaayo nga resistensya sa kaagnasan, bisan pa kini nga abilidad makunhuran kung adunay mga halides.Pananglitan, ang breakdown voltage sa titanium sa chloride-containing electrolytes gikan sa 10 ngadto sa 15 V, depende sa pH.Kini mas taas kay sa niobium (35 ngadto sa 50 V) ug tantalum (70 ngadto sa 100 V).
Ang Titanium adunay mga disadvantages sa termino sa corrosion resistance sa lig-on nga mga asido sama sa sulfuric, nitric, hydrofluoric, oxalic ug methanesulfonic acids.Apan,titaniummao gihapon ang usa ka maayo nga pagpili tungod sa iyang machinability ug presyo.
Ang deposition sa usa ka layer sa platinum sa usa ka titanium substrate mao ang labing maayo nga gidala sa electrochemically pinaagi sa taas nga temperatura electrolysis (HTE) sa tinunaw salts.Ang sopistikado nga proseso sa HTE nagsiguro sa tukma nga taklap: sa usa ka 550 ° C nga tinunaw nga kaligoanan nga gihimo gikan sa usa ka sinagol nga potassium ug sodium cyanides nga adunay gibana-bana nga 1% ngadto sa 3% platinum, ang bililhong metal nga electrochemically gideposito ngadto sa titanium.Ang substrate gi-lock sa usa ka sirado nga sistema nga adunay argon, ug ang kaligoanan sa asin naa sa usa ka doble nga crucible.Ang mga agos gikan sa 1 hangtod 5 A/dm2 naghatag usa ka rate sa pagkakabukod nga 10 hangtod 50 microns matag oras nga adunay tensyon sa coating nga 0.5 hangtod 2 V.
Ang mga platinized anodes nga naggamit sa proseso sa HTE adunay labi ka maayo nga mga anode nga adunay sapaw nga adunay tubig nga electrolyte.Ang kaputli sa platinum coatings gikan sa tinunaw nga asin labing menos 99.9%, nga mas taas kay sa platinum layers nga gideposito gikan sa tubigon nga mga solusyon.Mahinungdanon nga gipaayo ang ductility, adhesion ug corrosion resistance nga adunay gamay nga internal tension.
Kung gikonsiderar ang pag-optimize sa disenyo sa anode, ang labing hinungdanon mao ang pag-optimize sa istruktura sa suporta ug ang suplay sa kuryente sa anode.Ang labing kaayo nga solusyon mao ang pagpainit ug pagpahid sa titanium sheet coating sa copper core.Ang tumbaga usa ka sulundon nga konduktor nga adunay resistivity nga mga 9% lamang sa Pb/Sn alloys.Ang suplay sa kuryente sa CuTi nagsiguro sa gamay nga pagkawala sa kuryente sa daplin sa anode, mao nga ang pag-apod-apod sa gibag-on sa layer sa cathode assembly parehas.
Ang laing positibo nga epekto mao ang gamay nga kainit nga namugna.Ang mga kinahanglanon sa pagpabugnaw gipakunhod ug ang pagsul-ob sa platinum sa anode gikunhoran.Ang anti-corrosion titanium coating nanalipod sa copper core.Kung mag-recoat sa gipalapdan nga metal, limpyohi ug andama lamang ang frame ug/o suplay sa kuryente.Mahimo silang magamit pag-usab sa daghang mga higayon.
Pinaagi sa pagsunod niini nga mga giya sa disenyo, mahimo nimong gamiton ang Pt/Ti o Pt/Nb nga mga modelo aron makamugna og “ideal anodes” para sa hard chromium plating.Ang mga modelo nga lig-on sa dimensiyon mas mahal sa yugto sa pamuhunan kaysa mga anode sa tingga.Bisan pa, kung gikonsiderar ang gasto sa mas detalyado, ang usa ka platinum-plated titanium nga modelo mahimong usa ka makapaikag nga alternatibo sa hard chrome plating.
Kini tungod sa usa ka komprehensibo ug bug-os nga pagtuki sa kinatibuk-ang gasto sa conventional lead ug platinum anodes.
Walo ka lead alloy anodes (1700 mm ang gitas-on ug 40 mm ang diyametro) nga hinimo sa PbSn7 gitandi sa tukma nga gidak-on nga Pt/Ti anodes para sa chromium plating sa cylindrical nga mga bahin.Ang produksyon sa walo ka lead anodes nagkantidad ug mga 1,400 euros (1,471 US dollars), nga sa unang tan-aw morag barato.Ang pagpamuhunan nga gikinahanglan aron mapalambo ang gikinahanglan nga Pt/Ti anodes mas taas.Ang inisyal nga presyo sa pagpalit mga 7,000 euro.Ang mga platinum finish labi ka mahal.Ang lunsay nga mahal nga mga metal lamang ang nag-asoy sa 45% niini nga kantidad.Ang usa ka 2.5 µm nga gibag-on nga platinum coating nanginahanglan 11.3 g nga mahal nga metal alang sa matag usa sa walo ka anod.Sa presyo nga 35 euro matag gramo, katumbas kini sa 3160 euro.
Samtang ang mga anode sa tingga mahimo’g ingon ang labing kaayo nga kapilian, mahimo kini nga dali nga mabag-o kung susihon pag-ayo.Pagkahuman lamang sa tulo ka tuig, ang kinatibuk-ang gasto sa usa ka lead anode labi ka taas kaysa sa modelo nga Pt / Ti.Sa usa ka konserbatibo nga kalkulasyon nga pananglitan, isipa ang usa ka tipikal nga aplikasyon nga flux density nga 40 A/dm2.Ingon usa ka sangputanan, ang pag-agos sa kuryente sa usa ka gihatag nga anode nga nawong sa 168 dm2 mao ang 6720 amperes sa 6700 ka oras nga operasyon sa tulo ka tuig.Kini katumbas sa gibana-bana nga 220 ka adlaw sa pagtrabaho gikan sa 10 ka oras sa pagtrabaho matag tuig.Samtang ang platinum nag-oxidize ngadto sa solusyon, ang gibag-on sa platinum layer hinayhinay nga mikunhod.Sa pananglitan, kini gikonsiderar nga 2 gramos kada milyon nga amp-hours.
Adunay daghang mga rason alang sa gasto nga bentaha sa Pt / Ti sa lead anodes.Dugang pa, ang pagkunhod sa konsumo sa kuryente (presyo 0.14 EUR/kWh minus 14,800 kWh/tuig) nagkantidad ug mga 2,000 EUR kada tuig.Dugang pa, wala na kinahanglana ang tinuig nga gasto nga mga 500 euros alang sa paglabay sa lead chromate sludge, ingon man 1000 euros alang sa maintenance ug downtime sa produksyon - konserbatibo kaayo nga mga kalkulasyon.
Ang kinatibuk-ang gasto sa lead anodes sulod sa tulo ka tuig maoy €14,400 ($15,130).Ang gasto sa Pt / Ti anodes mao ang 12,020 euro, lakip ang pag-recoat.Bisan kung wala gikonsiderar ang mga gasto sa pagmentinar ug downtime sa produksiyon (1000 euros kada adlaw kada tuig), ang break-even point maabot human sa tulo ka tuig.Gikan niini nga punto, ang gintang sa taliwala nila nagdugang labi pa nga pabor sa Pt / Ti anode.
Daghang mga industriya ang nagpahimulos sa lainlaing mga benepisyo sa taas nga temperatura nga platinum nga adunay sapaw nga electrolytic anodes.Ang mga tiggama sa suga, semiconductor ug circuit board, automotive, hydraulics, pagmina, waterworks ug swimming pool nagsalig niini nga mga teknolohiya sa coating.Daghang mga aplikasyon ang siguradong mapauswag sa umaabot, tungod kay ang malungtaron nga gasto ug mga konsiderasyon sa kalikopan mga dugay nga kabalaka.Ingon usa ka sangputanan, ang tingga mahimong mag-atubang sa dugang nga pagsusi.
Ang orihinal nga artikulo gimantala sa German sa Annual Surface Technology (Vol. 71, 2015) nga giedit ni Prof. Timo Sörgel gikan sa Aalen University of Applied Sciences, Germany.Sa maayong kabubut-on ni Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau/Germany.
Sa kadaghanan nga mga operasyon sa pagtapos sa metal, gigamit ang masking, diin ang pipila lamang nga mga lugar sa nawong sa bahin ang kinahanglan iproseso.Hinuon, ang masking mahimong gamiton sa mga ibabaw diin ang pagtambal wala gikinahanglan o kinahanglan nga likayan.Kini nga artikulo naglangkob sa daghang mga aspeto sa metal finish masking, lakip ang mga aplikasyon, mga teknik, ug ang lain-laing mga matang sa masking nga gigamit.