Umicore Electroplating an Däitschland benotzt héich Temperatur elektrolytesch Anoden.An dësem Prozess gëtt Platin op Basismaterialien wéi Titan, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram, Edelstol an Nickellegierungen an engem geschmollte Salzbad bei 550°C ënner Argon deposéiert.
Figur 2: Eng héich Temperatur electroplated Platin / Titan Anode behält seng Form iwwer eng laang Zäit.
Figur 3: Erweidert Mesh gemaach Pt / Ti Anode.Erweidert Metal Mesh suergt fir optimal Elektrolyttransport.D'Distanz tëscht der Anode- a Kathodekomponente kann reduzéiert ginn an d'Stroumdicht erhéicht ginn.D'Resultat: besser Qualitéit a manner Zäit.
Figur 4: D'Breet vun der Mesh gemaach op der erweidert Metal Mesh gemaach Anode kann ugepasst ginn.De Mesh bitt eng verstäerkte Elektrolytzirkulatioun a bessere Gasentfernung.
Lead gëtt op der ganzer Welt no iwwerwaacht.An den USA halen d'Gesondheetsautoritéiten an d'Aarbechtsplazen un hir Warnungen.Trotz der Joerenerfahrung vun den Elektroplatéierungsfirmen am Ëmgang mat geféierleche Materialien, gëtt Metall weider a méi kritesch ugesinn.
Zum Beispill, jiddereen, deen Bleianoden an den USA benotzt, muss sech beim EPA's federalen Toxic Chemical Release Register registréieren.Wann eng Elektroplatéierungsfirma nëmmen ongeféier 29 kg Bläi pro Joer veraarbecht, ass d'Registrierung nach ëmmer erfuerderlech.
Dofir ass et néideg fir eng Alternativ an den USA ze sichen.Net nëmmen d'Leadanode schwéier Chromplackungsanlag schéngt op den éischte Bléck bëlleg, et ginn och vill Nodeeler:
Dimensiounsstabil Anoden sinn eng interessant Alternativ zu hart Chromplackéierung (kuckt Fig. 2) mat enger Platinfläch op Titan oder Niob als Substrat.
Platin Beschichtete Anoden bidden vill Virdeeler iwwer haart Chromplackéierung.Dës enthalen déi folgend Virdeeler:
Fir ideal Resultater, passt d'Anode un den Design vum Beschichtete Deel un.Dëst mécht et méiglech Anoden mat stabilen Dimensiounen ze kréien (Placken, Zylinder, T-förmlech an U-förmlech), während Bläanoden haaptsächlech Standardplacke oder Staang sinn.
Pt / Ti an Pt / Nb Anoden hunn net zougemaach Fläch, mä éischter erweidert Metallplacke mat variabelen Mesh Gréisst.Dëst féiert zu enger gudder Verdeelung vun Energie, elektresch Felder kënnen an a ronderëm d'Netz schaffen (kuckt Fig. 3).
Dofir, wat méi kleng ass d'Distanz tëscht demanodean d'Kathode, wat méi héich ass d'Fluxdicht vun der Beschichtung.Schichten kënne méi séier applizéiert ginn: d'Ausbezuelung gëtt erhéicht.D'Benotzung vu Gitter mat enger grousser effektiver Uewerfläch kann d'Trennungsbedéngungen wesentlech verbesseren.
Dimensiounsstabilitéit kann erreecht ginn andeems Dir Platin an Titan kombinéiert.Béid Metalle bidden optimal Parameter fir haart Verchromung.D'Resistivitéit vu Platin ass ganz niddereg, nëmmen 0,107 Ohm × mm2/m.De Wäert vu Bläi ass bal zweemol dee vu Bläi (0,208 Ohm × mm2/m).Titan huet eng exzellente Korrosiounsbeständegkeet, awer dës Fäegkeet gëtt reduzéiert a Präsenz vun Halogeniden.Zum Beispill läit d'Decomptespannung vum Titan an chloridhaltege Elektrolyte vun 10 bis 15 V, ofhängeg vum pH.Dëst ass wesentlech méi héich wéi dee vum Niob (35 bis 50 V) an Tantal (70 bis 100 V).
Titan huet Nodeeler wat d'Korrosiounsbeständegkeet ugeet a staark Säuren wéi Schwefel-, Salpeter-, Fluorwasser-, Oxal- a Methansulfonsäuren.Allerdéngs,Titanass nach ëmmer e gudde Choix wéinst senger Veraarbechtbarkeet a Präis.
D'Oflagerung vun enger Schicht vu Platin op engem Titansubstrat gëtt am beschten elektrochemesch duerch Héichtemperatur Elektrolyse (HTE) a geschmollte Salze duerchgefouert.De raffinéierte HTE-Prozess garantéiert eng präzis Beschichtung: an engem 550°C geschmoltenem Bad aus enger Mëschung aus Kalium- a Natriumcyaniden mat ongeféier 1% bis 3% Platin, gëtt dat Edelmetall elektrochemesch op Titan deposéiert.De Substrat ass an engem zouenen System mat Argon gespaart, an d'Salzbad ass an enger duebeler Krëpp.Stréimunge vun 1 bis 5 A/dm2 bidden eng Isolatiounstaux vun 10 bis 50 Mikron pro Stonn mat enger Beschichtungsspannung vun 0,5 bis 2 V.
Platiniséierter Anoden, déi den HTE-Prozess benotzen, hunn d'Anoden, déi mat wässerlechen Elektrolyt beschichtet sinn, vill besser iwwerpréift.D'Rengheet vu Platinbeschichtungen aus geschmollte Salz ass op d'mannst 99,9%, wat wesentlech méi héich ass wéi déi vu Platinschichten, déi aus wässerleche Léisungen deposéiert sinn.Bedeitend verbessert Duktilitéit, Adhäsioun a Korrosiounsbeständegkeet mat minimaler interner Spannung.
Wann Dir den Anode-Design optiméiert, ass dat wichtegst d'Optimiséierung vun der Supportstruktur an der Anode-Energieversuergung.Déi bescht Léisung ass d'Titaniumplackbeschichtung op de Kupferkär ze Hëtzt an ze winden.Kupfer ass en ideale Dirigent mat enger Resistivitéit vun nëmmen ongeféier 9% vun där vun Pb/Sn Legierungen.D'Cuti Energieversuergung suergt fir minimale Kraaftverloschter nëmmen laanscht d'Anode, sou datt d'Schichtdicke Verdeelung op der Kathodeversammlung d'selwecht ass.
En anere positiven Effekt ass datt manner Hëtzt generéiert gëtt.Ofkillungsfuerderunge ginn reduzéiert a Platinverschleiung op der Anode gëtt reduzéiert.Anti-Korrosioun Titan Beschichtung schützt de Kupferkär.Wann recoating erweidert Metal, propper a preparéieren nëmmen de Frame an / oder Energieversuergung.Si kënne vill Mol erëmbenotzt ginn.
Andeems Dir dës Design Richtlinnen verfollegt, kënnt Dir d'Pt / Ti oder Pt / Nb Modeller benotze fir "ideal Anoden" fir haart Verchromung ze kreéieren.Dimensionell stabil Modeller kaschten méi an der Investitiounsstadium wéi Bleianoden.Wéi och ëmmer, wann Dir d'Käschte méi am Detail berücksichtegt, kann e platinplatéierte Titanmodell eng interessant Alternativ zu hart Chromplack sinn.
Dëst ass wéinst enger ëmfaassender a grëndlecher Analyse vun de Gesamtkäschte vu konventionelle Bläi- a Platinanoden.
Aacht Bläilegierung Anoden (1700 mm laang an 40 mm Duerchmiesser) aus PbSn7 goufen mat passenden Gréisst Pt / Ti Anoden fir Chromplackéierung vun zylindreschen Deeler verglach.D'Produktioun vun aacht Bläi-Anoden kascht ronn 1.400 Euro (1.471 US-Dollar), wat op den éischte Bléck bëlleg schéngt.D'Investitioun erfuerderlech fir déi erfuerderlech Pt / Ti Anoden z'entwéckelen ass vill méi héich.Den initialen Akafspräis läit bei ronn 7.000 Euro.Platin Finishen si besonnesch deier.Nëmme reng Edelmetaller stellen 45% vun dësem Betrag aus.Eng 2,5 µm déck Platinbeschichtung erfuerdert 11,3 g Edelmetall fir jiddereng vun den aacht Anoden.Bei engem Präis vu 35 Euro pro Gramm entsprécht dat 3160 Euro.
Iwwerdeems Bläi Anoden vläicht wéi déi bescht Wiel schéngen, kann dëst séier bei méi no Inspektioun änneren.No nëmmen dräi Joer sinn d'Gesamtkäschte vun enger Leadanode wesentlech méi héich wéi de Pt / Ti Modell.An engem konservativen Berechnungsbeispill, ugeholl eng typesch Applikatioun Flux Dicht vun 40 A / dm2.Als Resultat war de Stroumstroum bei enger bestëmmter Anodenfläch vun 168 dm2 6720 Ampere bei 6700 Operatiounsstonnen fir dräi Joer.Dat entsprécht ongeféier 220 Aarbechtsdeeg vun 10 Aarbechtsstonnen pro Joer.Wéi d'Platin an d'Léisung oxidéiert, geet d'Dicke vun der Platinschicht lues erof.Am Beispill gëtt dëst als 2 Gramm pro Millioun Ampère-Stonnen ugesinn.
Et gi vill Grënn fir de Käschtevirdeel vu Pt / Ti iwwer Bleianoden.Zousätzlech kascht de reduzéierte Stroumverbrauch (Präis 0,14 EUR/kWh minus 14.800 kWh/Joer) ronn 2.000 EUR pro Joer.Donieft ass et net méi néideg fir eng jäerlech Käschte vu ronn 500 Euro fir d'Entsuergung vu Bläi-Chromat-Schlamm, souwéi 1000 Euro fir Ënnerhalt a Produktiounsausbréch - ganz konservativ Berechnungen.
D'Gesamtkäschte vun de Bleianoden iwwer dräi Joer waren € 14.400 ($ 15.130).D'Käschte vun Pt / Ti Anoden sinn 12.020 Euro, inklusiv Recoating.Och ouni d'Ënnerhaltskäschten an d'Produktiounsstoppzäit (1000 Euro pro Dag pro Joer) ze berücksichtegen, gëtt de Break-even Punkt no dräi Joer erreecht.Vun dësem Punkt un klëmmt d'Lück tëscht hinnen nach méi zugonschte vun der Pt / Ti Anode.
Vill Industrien profitéieren vun de verschiddene Virdeeler vun héich Temperatur Platin Beschichtete elektrolytesch Anoden.Beliichtung, Hallefleit- a Circuitboard Hiersteller, Automotive, Hydraulik, Biergbau, Waasserwierk a Schwämm vertrauen op dës Beschichtungstechnologien.Méi Uwendungen wäerte sécherlech an Zukunft entwéckelt ginn, well nohalteg Käschten an Ëmweltvirschléi laangfristeg Bedenken sinn.Als Resultat kann Bläi eng verstäerkte Iwwerpréiwung stellen.
Den ursprénglechen Artikel gouf op Däitsch an Annual Surface Technology (Vol. 71, 2015) publizéiert vum Prof Timo Sörgel vun der Aalen University of Applied Sciences, Däitschland.Courtesy of Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau/Däitschland.
An de meeschte Metallveraarbechtungsoperatioune gëtt Maske benotzt, wou nëmme bestëmmte Beräicher vun der Uewerfläch vum Deel veraarbecht ginn.Amplaz kann d'Maskéierung op Flächen benotzt ginn, wou d'Behandlung net erfuerderlech ass oder sollt vermeit ginn.Dësen Artikel befaasst vill Aspekter vun der Metallfinishmaskering, dorënner Uwendungen, Techniken, an déi verschidden Aarte vu Maske benotzt.