Ánodo de titanio MMO para galvanoplastia

El núcleo de galvanoplastia Se logra un recubrimiento uniforme, denso y altamente adherente mediante una deposición electroquímica precisa. En este sistema tecnológico, el ánodo determina directamente la estabilidad del baño, la calidad del recubrimiento, la eficiencia y el respeto al medio ambiente, actuando como el motor principal del sistema de galvanoplastia. Los ánodos de titanio de óxido metálico mixto (MMO) han revolucionado la industria de la galvanoplastia. En la galvanoplastia de precisión, Ánodos de titanio MMO Puede mejorar la uniformidad del espesor del recubrimiento al 3%, reducir las tasas de desperdicio en un 80% y reducir el consumo de energía entre un 10% y un 30%.

Principio de funcionamiento de los ánodos de titanio MMO

El sustrato de titanio está hecho de titanio Gr1 o Gr2 con una pureza ≥99.5 %. Se somete a un proceso de pretratamiento de tres pasos: arenado, decapado y pulido electrolítico. La rugosidad superficial se controla entre Ra1.6 y 6.3 μm, creando una estructura porosa que mejora la adhesión del recubrimiento.

Recubrimiento MMO

El recubrimiento tiene un espesor de 5-40 μm y está compuesto por componentes activos y estabilizadores, con una fuerza de adhesión ≥30 MPa y una resistividad ≤10⁻⁴Ω·cm. Los componentes activos (como IrO₂ y RuO₂) proporcionan catálisis, reduciendo el sobrepotencial de las reacciones de desprendimiento de oxígeno o cloro; los componentes estabilizadores (como Ta₂O₅ y TiO₂) forman una barrera física que mejora la resistencia del recubrimiento a la corrosión y al desgaste. El recubrimiento se sinteriza a 450-550 °C para formar una estructura cristalina, garantizando un equilibrio entre la actividad catalítica y la estabilidad estructural.

Mecanismo de reacción de galvanoplastia

Los ánodos de titanio MMO sirven principalmente como ánodos insolubles en la galvanoplastia, cumpliendo la doble función de conducir la electricidad y catalizar las reacciones de oxidación. Las reacciones principales se dividen en dos categorías:

evolución de oxígenoEn baños de sulfato y nitrato, el recubrimiento de iridio-tántalo cataliza la oxidación de las moléculas de agua para producir oxígeno. La reacción anódica es: 4OH⁻ – 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O (alcalino) o 2H₂O – 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺ (ácido). Los sitios activos a escala nanométrica del recubrimiento reducen significativamente el sobrepotencial de evolución de oxígeno al modular el estado electrónico superficial, lo que reduce el consumo de energía entre un 10 % y un 30 % en comparación con los ánodos de aleación de plomo. Además, su insolubilidad previene la disolución del ánodo, lo que garantiza que las concentraciones de iones de impurezas en el baño se mantengan por debajo de 5 ppm, proporcionando así la base para un recubrimiento uniforme y denso.

Evolución del cloroEn los baños de galvanoplastia con cloruro, el recubrimiento de rutenio-iridio cataliza preferentemente la reacción de oxidación del ion cloruro: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. El cloro gaseoso generado reacciona parcialmente con el agua para formar ácido hipocloroso, que oxida las impurezas orgánicas en el baño de galvanoplastia, purificándolo. La alta selectividad de esta reacción reduce la probabilidad de reacciones secundarias, manteniendo la eficiencia de la corriente por encima del 90 % y reduciendo el desperdicio de energía entre un 5 % y un 10 % en comparación con los ánodos de grafito. En la galvanoplastia ácida con cobre, este mecanismo puede aumentar la pureza del recubrimiento de cobre del 99.5 % al 99.95 %.

Optimización de performance

La baja resistencia del sustrato de titanio y el recubrimiento de MMO garantizan una distribución uniforme de la corriente, lo que evita quemaduras localizadas causadas por corriente excesiva o deposición irregular causada por baja corriente. Su morfología especializada (como el diseño de malla) acelera el desprendimiento de burbujas, reduce la aireación en la superficie del electrodo y las pérdidas óhmicas. Las pruebas demuestran que la caída óhmica entre electrodos del ánodo de malla es un 40 % menor que la de un ánodo de placa, y la fluctuación del voltaje de la celda se controla con un margen de ±2 %. La naturaleza insoluble del ánodo previene la contaminación por metales pesados ​​e impurezas de polvo de carbono, lo que prolonga la vida útil del baño de galvanoplastia de 3 a 6 meses con ánodos tradicionales a 3 a 5 años. Esto reduce los costos de mantenimiento del baño en un 60 % y el tratamiento de aguas residuales en un 45 %.

Ventajas del Wstitanium

Wstitanium utiliza titanio de alta calidad con una pureza superior al 99.7 %, lo que establece un sistema integral de control de calidad, desde la selección del sustrato hasta el pretratamiento. Se ha creado una base de datos de fórmulas de recubrimiento que abarca los principales escenarios de galvanoplastia, lo que permite una personalización precisa según el tipo de baño, el tipo de recubrimiento y los parámetros de producción.

Recubrimiento de níquel/cobre de precisiónSe utilizan fórmulas optimizadas de nanorrecubrimiento “IrO₂-Ta₂O₅”. La tecnología de deposición atómica de capas controla el tamaño del grano del recubrimiento a 50-100 nm, lo que reduce el sobrepotencial de desprendimiento de oxígeno en un 15 % y logra una degradación del rendimiento de ≤5 % tras 5000 horas de funcionamiento continuo a una densidad de corriente de 1000 A/m².

Solución de recubrimiento que contiene cloro:Se desarrolló un recubrimiento ternario “RuO₂-IrO₂-TiO₂” con una selectividad de oxidación de iones de cloruro del 99%, una tasa de corrosión tan baja como 0.01 mm/año en una solución de NaCl al 3.5% y una vida útil extendida en un 20% en comparación con el estándar de la industria.

Solución de chapado en oro de alta gamaAl utilizar un recubrimiento modificado compuesto de platino-iridio con un espesor controlado a 2-3 μm, el recubrimiento logra una actividad catalítica comparable al platino puro, pero a un costo 20 % menor y una pureza del 99.99 %.

Cada lote de recubrimiento se somete a pruebas de difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB) para garantizar una estructura cristalina completa y la ausencia de defectos de poros.

Capacidades de la solución

Wstitanium va más allá de un simple modelo de suministro de productos para brindar soluciones personalizadas para diversos escenarios de galvanoplastia:

Recubrimiento de cobre con orificios profundos en placas de circuitos:Proporciona un ánodo de malla de alta porosidad (75%) con un diseño de adaptación de corriente pulsada, logrando una uniformidad de recubrimiento del 92% dentro de los orificios con una relación de aspecto de 10:1, eliminando el problema de la deposición desigual.

Niquelado para piezas de automociónAl desarrollar ánodos de placa a gran escala y emplear un diseño de recubrimiento por zonas, logramos variaciones en el espesor del recubrimiento de hasta 3 μm en piezas de trabajo grandes, lo que reduce las tasas de desperdicio del 8 % al 1.5 %.

Línea de galvanoplastia continuaOfrecemos ánodos en bobinas de hasta 100 metros de longitud. Equipados con un sistema automático de control de tensión, permitimos una producción ininterrumpida, aumentando la eficiencia de producción en un 30 %.

Galvanoplastia de precisión a pequeña escalaHemos desarrollado ánodos microtubulares (diámetro exterior de 5 mm) adecuados para las necesidades de producción de laboratorio y de lotes pequeños, mejorando la uniformidad del recubrimiento en piezas pequeñas en un 40%.

Como material clave para la galvanoplastia, los ánodos de titanio MMO, que aprovechan las ventajas combinadas de la resistencia a la corrosión de un sustrato de titanio y las propiedades catalíticas de un recubrimiento MMO, solucionan por completo los problemas de los ánodos tradicionales de plomo y grafito, como la contaminación de la solución de galvanoplastia, el desgaste extremo y el alto consumo de energía. Según la función del recubrimiento, se pueden clasificar en iridio-tántalo (que desprende oxígeno), rutenio-iridio (compatible con el cloro) y platino (de alta gama). Se pueden personalizar en diversas configuraciones, como malla, placa y tubular, para satisfacer con precisión las necesidades de galvanoplastia.