Umicore Electroplating en Germanio uzas alttemperaturajn elektrolizajn anodojn.En ĉi tiu procezo, plateno estas deponita sur bazmaterialoj kiel ekzemple titanio, niobio, tantalo, molibdeno, volframo, rustorezista ŝtalo kaj nikelalojoj en fandita salbano je 550 °C sub argono.
Figuro 2: Alttemperatura electroplated plateno/titanio anodo konservas sian formon dum longa tempodaŭro.
Figuro 3: Vastigita maŝo Pt/Ti anodo.Vastigita metala maŝo disponigas optimuman elektrolitan transporton.La distanco inter la anodo kaj katodkomponentoj povas esti reduktita kaj la nuna denseco pliigita.La rezulto: pli bona kvalito en malpli da tempo.
Figuro 4: La larĝo de la maŝo sur la vastigita metala maŝo anodo povas esti ĝustigita.La maŝo provizas pliigitan elektrolitcirkuladon kaj pli bonan forigon de gaso.
Plumbo estas atente observata tra la tuta mondo.En Usono, sanaj aŭtoritatoj kaj laborejoj aliĝas al siaj avertoj.Malgraŭ la jaroj da sperto de la elektroteksaj kompanioj pri traktado de danĝeraj materialoj, metalo daŭre estas rigardata pli kaj pli kritike.
Ekzemple, iu ajn uzanta plumbonodojn en Usono devas registriĝi ĉe la federacia Toxic Chemical Release Register de la EPA.Se electroplating firmao prilaboras nur proksimume 29 kg da plumbo jare, registriĝo ankoraŭ estas postulata.
Tial necesas serĉi alternativon en Usono.Ne nur la plumba anodo malmola kroma tegplanto ŝajnas malmultekosta unuavide, ankaŭ estas multaj malavantaĝoj:
Dimensie stabilaj anodoj estas interesa alternativo al malmola kroma tegaĵo (vidu Fig. 2) kun platena surfaco sur titanio aŭ niobio kiel substrato.
Platenaj anodoj ofertas multajn avantaĝojn super malmola kroma tegaĵo.Ĉi tiuj inkluzivas la jenajn avantaĝojn:
Por idealaj rezultoj, adaptu la anodon al la dezajno de la parto por esti kovrita.Ĉi tio ebligas akiri anodojn kun stabilaj dimensioj (platoj, cilindroj, T-formaj kaj U-formaj), dum plumbo-anodoj estas ĉefe normaj folioj aŭ bastonoj.
Pt/Ti kaj Pt/Nb-anodoj ne havas fermitajn surfacojn, sed prefere vastigitajn metaltukojn kun varia maŝgrandeco.Ĉi tio kondukas al bona distribuo de energio, elektraj kampoj povas funkcii en kaj ĉirkaŭ la reto (vidu Fig. 3).
Tial, des pli malgranda estas la distanco inter laanodokaj la katodo, des pli alta la fluodenseco de la tegaĵo.Tavoloj povas esti aplikataj pli rapide: rendimento pliiĝas.La uzo de kradoj kun granda efika surfacareo povas signife plibonigi disigajn kondiĉojn.
Dimensia stabileco povas esti atingita kombinante platenon kaj titanion.Ambaŭ metaloj provizas optimumajn parametrojn por malmola kromado.La resistiveco de plateno estas tre malalta, nur 0,107 Ohm×mm2/m.La valoro de plumbo estas preskaŭ duoble tiu de plumbo (0.208 ohm×mm2/m).Titanio havas bonegan korodan reziston, tamen ĉi tiu kapablo estas reduktita en ĉeesto de Halogenidoj.Ekzemple, la paneotensio de titanio en klorid-enhavantaj elektrolitoj varias de 10 ĝis 15 V, depende de pH.Ĉi tio estas signife pli alta ol tiu de niobio (35 ĝis 50 V) kaj tantalo (70 ĝis 100 V).
Titanio havas malavantaĝojn rilate al koroda rezisto en fortaj acidoj kiel sulfuraj, nitraj, hidrofluoraj, oksalaj kaj metansulfonaj acidoj.Tamen,titanioestas ankoraŭ bona elekto pro sia maŝinebleco kaj prezo.
La demetado de tavolo de plateno sur titana substrato estas plej bone efektivigita elektrokemie per alttemperatura elektrolizo (HTE) en fanditaj saloj.La kompleksa HTE-procezo certigas precizan tegaĵon: en 550 °C fandita bano farita el miksaĵo de kalio kaj natriocianidoj enhavantaj proksimume 1% ĝis 3% plateno, la altvalora metalo estas elektrokemie deponita sur titanio.La substrato estas ŝlosita en fermita sistemo kun argono, kaj la salbano estas en duobla fandujo.Fluoj de 1 ĝis 5 A/dm2 disponigas izolan indicon de 10 ĝis 50 mikronoj hore kun tega streĉiĝo de 0,5 ĝis 2 V.
Platinigitaj anodoj uzantaj la HTE-procezon multe superis anodojn kovritajn per akva elektrolito.La pureco de platenaj tegaĵoj de fandita salo estas almenaŭ 99,9%, kio estas signife pli alta ol tiu de platenaj tavoloj deponitaj de akvaj solvaĵoj.Signife plibonigita muldebleco, adhero kaj koroda rezisto kun minimuma interna streĉiĝo.
Konsiderante optimumigi la anodan dezajnon, la plej grava estas la optimumigo de la subtena strukturo kaj la anoda nutrado.La plej bona solvo estas varmigi kaj bobeni la titanan folian tegaĵon sur la kupran kernon.Kupro estas ideala direktisto kun resistiveco de nur proksimume 9% de tiu de Pb/Sn-alojoj.La elektroprovizo de CuTi certigas minimumajn potencajn perdojn nur laŭ la anodo, do la tavola dika distribuo sur la katoda asembleo estas la sama.
Alia pozitiva efiko estas, ke malpli varmeco estas generita.Malvarmigaj postuloj estas reduktitaj kaj platena eluziĝo sur la anodo estas reduktita.Kontraŭ-koroda titania tegaĵo protektas la kupran kernon.Rekovrante vastigitan metalon, purigu kaj preparu nur la kadron kaj/aŭ elektroprovizon.Ili povas esti reuzitaj multfoje.
Sekvante ĉi tiujn desegnajn gvidliniojn, vi povas uzi la modelojn Pt/Ti aŭ Pt/Nb por krei "idealajn anodojn" por malmola kroma tegaĵo.Dimensiaj stabilaj modeloj kostas pli en la investstadio ol plumbanodoj.Tamen, kiam oni konsideras la koston pli detale, platen-tegita titanio-modelo povas esti interesa alternativo al malmola kroma tegaĵo.
Ĉi tio estas pro ampleksa kaj ĝisfunda analizo de la totalkosto de konvenciaj plumbo- kaj platenaj anodoj.
Ok plumba alojanodoj (1700 mm longaj kaj 40 mm en diametro) faritaj el PbSn7 estis komparitaj kun taŭge grandaj Pt/Ti anodoj por kroma tegaĵo de cilindraj partoj.La produktado de ok plumbanodoj kostas ĉirkaŭ 1.400 eŭrojn (1.471 usonaj dolaroj), kio unuavide ŝajnas malmultekosta.La investo necesa por evoluigi la postulatajn Pt/Ti-anodojn estas multe pli alta.La komenca aĉetprezo estas ĉirkaŭ 7.000 eŭroj.Platenaj finaĵoj estas precipe multekostaj.Nur puraj valormetaloj respondecas pri 45% de ĉi tiu kvanto.2.5 µm dika platena tegaĵo postulas 11.3 g da valormetalo por ĉiu el la ok anodoj.Je prezo de 35 eŭroj por gramo, tio respondas al 3160 eŭroj.
Dum plumbanodoj povas ŝajni kiel la plej bona elekto, ĉi tio povas rapide ŝanĝiĝi post pli proksima inspektado.Post nur tri jaroj, la totalkosto de plumba anodo estas signife pli alta ol la modelo Pt/Ti.En konservativa kalkulekzemplo, supozu tipan aplikaĵan fluodensecon de 40 A/dm2.Kiel rezulto, la potencofluo ĉe antaŭfiksita anodsurfaco de 168 dm2 estis 6720 amperoj je 6700 horoj da funkciado dum tri jaroj.Tio respondas al proksimume 220 labortagoj el 10 laborhoroj jare.Ĉar la plateno oksigeniĝas en solvaĵon, la dikeco de la platena tavolo malrapide malpliiĝas.En la ekzemplo, ĉi tio estas konsiderata 2 gramoj por miliono da amphoroj.
Estas multaj kialoj de la kosta avantaĝo de Pt/Ti super plumbanodoj.Krome, reduktita elektrokonsumo (prezo 0,14 EUR/kWh minus 14 800 kWh/jare) kostas ĉirkaŭ 2 000 EUR jare.Krome, ne plu necesas jara kosto de ĉirkaŭ 500 eŭroj por forigo de plumbokromata ŝlimo, kaj ankaŭ 1000 eŭroj por prizorgado kaj produktado-malfunkcio - tre konservativaj kalkuloj.
La totalkosto de plumbanodoj dum tri jaroj estis €14,400 ($15,130).La kosto de Pt/Ti anodoj estas 12,020 eŭroj, inkluzive de rekovrado.Eĉ sen konsidero pri bontenaj kostoj kaj produktadmalfunkcio (1000 eŭroj tage jare), la efikecpunkto estas atingita post tri jaroj.De ĉi tiu punkto, la interspaco inter ili pliiĝas eĉ pli en favoro de la Pt/Ti anodo.
Multaj industrioj ekspluatas la diversajn avantaĝojn de alttemperaturaj platenaj tegitaj elektrolizaj anodoj.Fabrikistoj de lumigado, duonkonduktaĵo kaj cirkvittabulo, aŭtomobila, hidraŭlika, minado, akvoinstalaĵo kaj naĝejoj dependas de ĉi tiuj tegteknologioj.Pli da aplikoj certe estos evoluigitaj en la estonteco, ĉar daŭrigebla kosto kaj mediaj konsideroj estas longperspektivaj zorgoj.Kiel rezulto, plumbo povas alfronti pliigitan ekzamenadon.
La originala artikolo estis publikigita en la germana en Annual Surface Technology (Vol. 71, 2015) redaktita de Prof. Timo Sörgel de Aalen Universitato de Aplikataj Sciencoj, Germanio.Ĝentileco de Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau/Germanio.
En la plej multaj metalaj finaj operacioj, maskado estas uzata, kie nur certaj areoj de la surfaco de la parto devas esti prilaboritaj.Anstataŭe, maskado povas esti uzata sur surfacoj kie traktado ne estas postulata aŭ devus esti evitita.Ĉi tiu artikolo kovras multajn aspektojn de metala finmaskado, inkluzive de aplikoj, teknikoj kaj la malsamaj specoj de maskado uzataj.