Placa catódica de acero inoxidable

La placa catódica de acero inoxidable es la superficie de depósito en la electroobtención y el refinado electrolítico de cobre, zinc, níquel y cobalto. Se lamina en SS304, SS316/316L o SS2205 con acabado 2B (Ra 0,3–0,6 µm), se equipa con una barra transversal de cobre revestido de acero inoxidable y se dimensiona según la celda del nave donde va a trabajar.

Qué hace la placa dentro de la celda

El cátodo es el punto donde el metal abandona la disolución. En cada ciclo la placa se sumerge, se recubre de una hoja de metal durante uno a siete días, se extrae, se desprende y vuelve a la celda. Dos propiedades deciden si ese ciclo se mantiene limpio: la uniformidad con que la corriente entra en la placa y la facilidad con que la hoja depositada se separa. Ambas son propiedades de la placa, no del rectificador ni del electrolito.

Por qué acabado 2B y no una superficie pulida

El acabado 2B deja una capa pasiva uniforme y controlada en toda la cara, y esa capa es lo que permite que la hoja se desprenda de una sola pieza. Una placa pulida mecánicamente se ve mejor en una fotografía, pero deja líneas de rayado direccionales: el depósito se ancla en esas líneas y la hoja se rompe al desprenderla. El rango de Ra es estrecho a propósito: demasiado rugoso y la hoja se pega, demasiado liso y la capa pasiva se vuelve inestable con densidad de corriente alta.

Cómo leer la especificación

• Material de la placa: SS304 cubre el servicio estándar de cobre y zinc. Se pasa a 316L cuando el electrolito lleva cloruros o cuando el ataque de la niebla ácida en la zona de suspensión es un problema conocido. El dúplex SS2205 es la opción cuando se exigen a la vez mayor resistencia mecánica y resistencia a los cloruros.
• Barra transversal de cobre revestido: la barra conduce toda la corriente de la celda hacia la placa. Una barra maciza de acero inoxidable se calentaría en la unión; un núcleo de cobre con revestimiento inoxidable mantiene alta la conductividad y presenta una cara resistente a la niebla ácida.
• Temperatura de servicio de −20 °C a 80 °C: el electrolito del nave trabaja normalmente bien dentro de esta banda; por encima hay riesgo de alabeo y de pérdida acelerada de la capa pasiva.
• Vida útil de 15 años: supone condiciones normales de operación, es decir densidad de corriente dentro del diseño, ningún maltrato mecánico durante el desprendimiento y ningún evento de corriente inversa.
• Dimensiones totalmente a medida: ancho, alto, espesor, separación de la barra de suspensión y posición de las orejetas se fabrican según el plano de su celda, no según una medida de catálogo.

Servicio típico

Naves de cobre que operan con electrolito a 55–65 °C y 150–200 g/L de ácido sulfúrico, y celdas de zinc que trabajan más frías con fluoruro y cloruro presentes. En ambos casos la placa se especifica junto con el ánodo y la separación de la barra intercelda, porque la distribución de corriente es una propiedad del sistema y no de la placa aislada.

Cómo elegir entre los tres grados

Si está reemplazando placas en un circuito existente, mantenga el grado que ya está en servicio salvo que esté fallando antes de tiempo: una falla temprana suele indicar entrada de cloruros o un problema de densidad de corriente que un cambio de aleación no va a corregir. Si está construyendo una celda nueva, envíe el análisis del electrolito y dimensionamos grado y espesor contra él. Para electrolito de sulfato limpio, la placa catódica de titanio solo se justifica cuando hay cloruro o una temperatura que el acero inoxidable no tolera cómodamente.

Envíe el plano de la celda, la densidad de corriente, el análisis del electrolito y el método de desprendimiento, y confirmamos espesor y grado antes de cotizar.