Como selecionar células/tubos de ânodo no electrocoating

October 13, 2025
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O sistema de ânodo refere-se ao conjunto de dispositivos no banho eletroforético que servem como o elétrodo positivo (ânodo), composto principalmente por três tipos: Células de ânodo, Quadros de ânodo, e Anodos nus.

Composição: placas/barras de ânodo, tampas de ânodo, sistema de circulação e ligações de energia.


Funções principais:

  • Complementa o circuito elétrico e fornece o campo elétrico.
  • Ajusta os parâmetros do líquido do banho.
  • Protege o líquido do banho da contaminação.

 

Calculo da área do ânodo e seleção do tipo do ânodo:

A área do ânodo não está diretamente relacionada com o tamanho do banho eletroforético, mas correlaciona-se com a área do cátodo (o objeto revestido), tipicamente numa relação de área cátodo-ânodo de 4:1 a 6:1.

  • Para os ânodos de placa, a área de uma única placa de ânodo é calculada como: S = d × h.
  • Para os ânodos tubulares, a área lateral de uma célula de ânodo é: S_side = π × d × h.

 

A partir da fórmula e dos diagramas, é evidente que, ocupando o mesmo espaço, a área do ânodo de um ânodo tubular é teoricamente π vezes (aproximadamente 3 vezes) a de um ânodo de placa.


Como escolher o tipo de ânodo?

As células de ânodo tipicamente usam tubos de aço inoxidável 316 sem costura de 1,8 polegadas (48 mm) de diâmetro como ânodo, com uma área de ânodo de 0,15 m2/m por unidade de comprimento.Capa de membrana de intercâmbio de aniões de 65 polegadas (67 mm) de diâmetroO anodo pode suportar uma densidade de corrente de 50 amperios por pé quadrado, com uma taxa de fluxo de anolito de 1,12 L/min/m (equivalente a 7,2 m3/min).5 L/min/m2 por unidade de área de ânodo)Recomenda-se que a área do ânodo seja calculada com base na área do elétrodo do tubo de aço inoxidável (área mínima).

Vantagens:

  1. Força de campo elétrico uniforme e alta densidade de corrente.
  2. Instalação e disposição controláveis, fáceis de realocar (ajustando a densidade da célula de ânodo permite um melhor controlo da taxa de deposição do filme e do tempo de umedecimento).
  3. Alta resistência mecânica do tubo exterior, resistente a danos externos.
  4. Manutenção relativamente simples e substituição conveniente durante a produção continua.

 

Desvantagens:

  1. Alto custo inicial e investimento significativo.
  2. As membranas de ânodo têm requisitos específicos de qualidade da água.

 

O sistema de ânodos adequado deve ser selecionado com base nas condições específicas do local, mas não se recomenda a utilização de ânodos nus.


Inspecção e manutenção do sistema de ânodo:

  1. Verifique se há vazamentos ou bloqueios na membrana do ânodo: os vazamentos causam que o anolito se torne turvo e descolorido (correspondendo à cor do líquido do banho), enquanto os bloqueios reduzem a permeabilidade da membrana,levando a uma distribuição desigual do campo elétrico.
  2. Inspecionar os ânodos (aço inoxidável/placas) para corrosão ou ferrugem: a corrosão grave faz com que o anolito escureça (normalmente amarelo ou marrom-avermelhado), resultando em variações significativas da espessura da película,Potência de lançamento reduzida, e defeitos como buracos de alfinete.
  3. Verificar a deformação ou danos dos tubos/quadros e do fluxo de circulação dos anólitos: garantir que não haja anomalias na taxa de fluxo e verificar se todas as ligações do circuito estão a funcionar correctamente.
  4. Verificar o crescimento bacteriano no sistema anódico: o crescimento bacteriano faz com que o anolito desenvolva um odor, com aglomerados de bactérias que formam matéria em suspensão que adere ao sistema,levando a obstruções da membrana e a um fluxo reduzidoUtilize peróxido de hidrogénio ou Kathon para esterilização (com as precauções de segurança adequadas).
  5. Durante o tempo de inatividade da produção: drenar o anolito, encher com água pura para manter a membrana do ânodo úmida, evitando a fuga do anolito para o banho eletroforético e a secagem ou bloqueio da membrana.
  6. Monitorização diária: Monitorização eficaz da aparência, condutividade e pH do anolito durante a produção regular.
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Crescimento bacteriano no sistema anódico