1. ใช้อุปสงค์ของแอโนดไทเทเนียม
ตามความต้องการที่แท้จริงของผู้ใช้ เมื่อกระบวนการชุบทองแดงเปลี่ยนจากลูกบอลทองแดงเรืองแสงเป็นแอโนดไทเทเนียม ความต้องการหลักคือการปรับปรุงความสม่ำเสมอของการชุบด้วยไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและเสถียร ซึ่งจะนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพ ประการที่สอง คุณภาพของขั้วบวกไททาเนียมต้องมีเสถียรภาพและสามารถใช้งานถึงอายุการใช้งานที่คาดไว้และระดับการใช้สารเติมแต่งที่คงที่ในช่วงเวลานี้เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถควบคุมต้นทุนการดำเนินงานได้ ดังนั้นโดยสรุป ข้อกำหนดหลักมีดังนี้: ความสม่ำเสมอของการชุบด้วยไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม อายุการใช้งานที่มั่นคง และระดับการใช้สารเติมแต่งที่ควบคุมได้
สำหรับผู้ผลิตแอโนด วิธีแปลความต้องการของลูกค้าเป็นข้อกำหนดภายในสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์เป็นจุดที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้ผลิตแอโนดในการศึกษาและให้การสนับสนุนที่สอดคล้องกัน พื้นผิวและการเคลือบไทเทเนียมเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของโครงสร้างไทเทเนียมแอโนด ตามข้อกำหนดเฉพาะ ข้อกำหนดความสม่ำเสมอของการชุบด้วยไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการออกแบบเชิงกลของพื้นผิวไททาเนียมเป็นหลัก ในขณะที่ข้อกำหนดอีกสองข้อที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการออกแบบการเคลือบผิว
2. การออกแบบความสม่ำเสมอของการปล่อยขั้วบวกไทเทเนียม
การออกแบบเชิงกลหลักของขั้วบวกไททาเนียมจำเป็นต้องจับคู่กับอุปกรณ์ และงานหลักจะเสร็จสิ้นโดยซัพพลายเออร์อุปกรณ์ ผู้ผลิตแอโนดควรให้คำแนะนำและการสนับสนุนที่สอดคล้องกันเกี่ยวกับวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบความสม่ำเสมอของการปล่อยแอโนดไทเทเนียม โดยส่วนใหญ่มาจากประเด็นต่อไปนี้
ฉัน. ปัญหาความต้านทาน
ในการออกแบบความสม่ำเสมอของการปล่อยประจุแอโนดของไททาเนียม จุดแรกที่ต้องคำนึงถึงคือค่าความต้านทานของวัสดุไททาเนียม ความต้านทานของไททาเนียมบริสุทธิ์อยู่ที่ประมาณ 0.47 μ Ω · m ซึ่งใกล้เคียงกับทองแดงบริสุทธิ์ถึง 30 เท่าภายใต้สภาวะเดียวกัน เมื่อใช้ลูกบอลทองแดงเรืองแสง กระแสแอโนดจะถูกส่งผ่านส่วนบนของตะกร้าไททาเนียม จากนั้นจึงไหลผ่านลูกบอลทองแดงภายในขั้วบวกทั้งหมด (โดยพื้นฐานแล้ว ถือได้ว่ากระแสไหลผ่านทองแดง) ดังนั้นความแตกต่างของการนำไฟฟ้าระหว่างส่วนบนและส่วนล่างจึงน้อยมาก ซึ่งสามารถมองข้ามได้ เมื่อใช้ไททาเนียมแอโนด ค่าการนำไฟฟ้าของไททาเนียมค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไททาเนียมแอโนดทำงานที่ความหนาแน่นกระแสสูง และกระแสจะถูกส่งจากส่วนบนของแอโนดไปยังส่วนล่าง ความต้านทานของไททาเนียมเอง จะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมากจากบนลงล่าง ด้วยวิธีนี้ ความหนาแน่นกระแสไฟที่ด้านล่างของขั้วบวกไททาเนียมจะต่ำกว่าที่ด้านบนของขั้วบวกไทเทเนียมอย่างมาก
ในการออกแบบแอโนด การพิจารณาเบื้องต้นคือวิธีลดแรงดันไฟตกที่เกิดจากการนำวัสดุไททาเนียมในระยะไกล สามารถปรับให้เหมาะสมโดยส่วนใหญ่ผ่านสองด้านต่อไปนี้: ① ลดความต้านทานการนำไฟฟ้า ใช้วัสดุไทเทเนียมที่กว้างและหนาขึ้นสำหรับการนำกระแสไฟฟ้า หรือใช้วัสดุผสมทองแดงไททาเนียมเพื่อช่วยนำกระแสไฟฟ้า ② กระจายจุดการนำกระแสไฟฟ้า และกำหนดจุดการนำกระแสไฟฟ้าหลายจุดบนพื้นผิวขั้วบวกเพื่อหลีกเลี่ยงระยะการส่งสัญญาณที่ยาวนาน
ii. การปรับให้เหมาะสมตามเป้าหมายของประเภทพื้นผิวแอโนด
ในปัจจุบัน ในการออกแบบของไทเทเนียมแอโนด พื้นผิวแอโนดมีอยู่สองประเภท: หนึ่งคือแผ่นไทเทเนียม และอีกประเภทหนึ่งคือตาข่ายไททาเนียม
ตาข่ายไททาเนียมทำจากแผ่นไททาเนียมโดยการเจาะและการวาด และข้อดีหลัก ๆ มีอยู่สองด้าน: ประการแรก เมื่อเทียบกับแผ่นไททาเนียม สามารถประหยัดการใช้วัสดุไททาเนียมได้ ประการที่สอง เนื่องจากตาข่ายไททาเนียมมักจะเคลือบทั้งสองด้าน แม้ว่าจะไม่หันไปทางด้านหลังของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากวัสดุตาข่ายเป็นโครงสร้างกลวง การเคลือบด้านหลังยังสามารถมีส่วนร่วมในการปล่อย ดังนั้นพื้นที่ปล่อยที่มีประสิทธิภาพของ แอโนดตาข่ายทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่าของแผ่นไททาเนียม ซึ่งสามารถลดความหนาแน่นกระแสภายใต้สภาพการทำงานของแอโนดจริง ความแข็งแรงเชิงกลของแอโนดร่างแหมักจะแย่กว่า และสภาพต้านทานของมันสูงกว่าแอโนดของเพลต เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น ความเรียบและความสม่ำเสมอของการปล่อยของแอโนดตาข่ายไททาเนียมสามารถปรับปรุงได้อย่างมากโดยการออกแบบเฟรมที่เหมาะสมและปรับตำแหน่งของข้อต่อประสานให้เหมาะสม
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการใช้เพลตแอโนดคือสามารถนำซับสเตรตของเพลตแอโนดกลับมาใช้ใหม่ได้ หลังจากการเคลือบแอโนดล้มเหลว สามารถลอกสารเคลือบที่เหลือออกได้ พื้นผิวของวัสดุพิมพ์สามารถทำความสะอาดได้อย่างทั่วถึง แล้วจึงเคลือบเคลือบใหม่ได้ ด้วยวิธีนี้ ต้นทุนการใช้งานระยะยาวสามารถประหยัดได้ในระดับหนึ่งในการใช้งานแอโนดในอนาคต (แม้ว่าการลงทุนครั้งเดียวจะมากกว่าเล็กน้อย) ในทางกลับกัน ความหนาของพื้นผิวแอโนดของเพลตโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 2 มม. และ 3 มม. ในขณะที่แอโนดแบบตาข่ายโดยทั่วไปเหมาะสำหรับการวาดจากแผ่นไทเทเนียมขนาด 1 มม. (มีรูตรงกลาง) ดังนั้นค่าการนำไฟฟ้าของแอโนดของเพลตคือ ดีกว่าแอโนดตาข่าย ความเรียบก็จะดีขึ้นเช่นกัน และความแข็งแรงเชิงกลสัมพัทธ์ของแผ่นแอโนดนั้นสูงกว่าของแอโนดแบบตาข่าย อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าความสม่ำเสมอในการคายประจุของเพลตแอโนดจะดีกว่าแอโนดแบบตาข่าย ในทางตรงกันข้าม การออกแบบเชิงกลโดยรวมของเพลตแอโนดนั้นง่ายกว่าการออกแบบแอโนดแบบตาข่าย (พร้อมกรอบ) อย่างไรก็ตาม ยังมีช่องว่างสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายของจุดเชื่อมต่อปัจจุบันของเพลตแอโนด หากจำเป็นต้องปรับให้เข้ากับความต้องการความสม่ำเสมอของการชุบด้วยไฟฟ้าที่สูงขึ้น
