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解析電鍍電源在電鍍行業(yè)中的應用

發(fā)布時(shí)間:2021-12-06

電鍍屬于電解加工過(guò)程,電源的因素必將對電鍍工藝過(guò)程產(chǎn)生直接影響,電鍍電源在電鍍工藝中具有重要地位。電鍍電源和低紋波系數整流電源在電鍍行業(yè)中的應用,讓電鍍界同仁在選擇整流電源、解決電鍍故障、提高電鍍質(zhì)量有所幫助。

1、整流器的基本類(lèi)型

硅整流器:硅整流器使用歷史長(cháng),技術(shù)成熟,目前是整流器主流產(chǎn)品。各種整流電路獲得的均是脈動(dòng)直流電,不是純直流。為了比較脈動(dòng)成份的多少,一-般用紋波系數來(lái)表示,其數值越小,交流成份越少,越接近純直流。各種整流電路的波動(dòng)系數不同。其由大到小的次序為:三相半波整流、三相全波橋式整流或帶平衡電抗器的六相雙反星形整流??煽毓枥酶淖兛煽毓韫軐ń莵?lái)調整輸出平均直流大小的普通可控硅整流器,可控硅管輸出的是間斷脈沖波,其紋波系數的受導通角控制,輸出紋波系數大于普通硅整流電路。

2、開(kāi)關(guān)電源

開(kāi)關(guān)電源兼有硅整流器的波形平滑性?xún)?yōu)點(diǎn)及可控硅整流器的調壓方便的優(yōu)點(diǎn),電流效率高體積最小,數千安培至上萬(wàn)安培的大功率開(kāi)關(guān)電源已進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)用階段。開(kāi)關(guān)電源其頻率已達音頻,通過(guò)濾波實(shí)現低紋波輸出更為簡(jiǎn)便易行。而且穩流、穩壓等功能更易實(shí)現。因此,開(kāi)關(guān)電源是今后發(fā)展的方向。

3、脈沖電源設備

脈沖電源主要是由嵌入式單片計算機等進(jìn)行控制,因此,除實(shí)現脈沖輸出之外,一 般具備多種控制功能。 (1) 自動(dòng)穩流穩壓。傳統硅整流器電流或電壓無(wú)法自動(dòng)穩定,隨電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而波動(dòng)。而脈沖電源則擁有高精度的自動(dòng)調節功能,脈沖電源輸出電壓可以幾乎不變。脈沖電源的自動(dòng)調節功能一- 般具有二種模式:一,恒電流限壓模式。二,恒電壓限流模式。

(2) 多段式運行模式。鋁陽(yáng)極氧化或硬鉻電鍍時(shí),往往需要進(jìn)行反向電解、大電流沖擊、階梯送電等操作。具有多段式運行模式的脈沖電源則只需提前設定,生產(chǎn)時(shí)可自動(dòng)按順序進(jìn)行自動(dòng)調節。這一功能對硬鉻電鍍是非常有用的,每一-段時(shí)間可在0~ 255秒內調節設定。(3) 雙向脈沖功能。正負脈沖頻率、占空比、正反向輸出時(shí)間均可獨立調節,使用靈活、方便。配合硬鉻電鍍工藝,可獲得不同物理性能的鍍層。(4)直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時(shí),由同一臺電源疊加輸出--純直流成分,更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。

4、電鍍電源對電鍍I藝的影響

直流電源波形對電鍍質(zhì)量有突出的影響各類(lèi)電鍍工藝中,鍍鉻是受電源波形影響最大的鍍種之一-。 鍍鉻必須采用低紋波直流電源,否則光亮范圍窄,鍍層易發(fā)花、發(fā)灰。在使用高效鍍硬鉻添加劑時(shí),產(chǎn)生微裂紋鉻層,輸出紋波過(guò)大時(shí),.裂紋不細密且分布不均勻,達不到要求的裂紋數。

光亮鍍銅都有一個(gè)規律:從赫爾槽試片上看,陰極電流密度越大的地方,鍍層光亮整平性越好;電流密度越低,光亮整平性越差。試圖擴展低電流密度區光亮范圍,同時(shí)降低高流密度區光亮度,光亮均勻最好。在實(shí)踐中,采用同樣的配方、工藝條件,使用相同的光亮劑,得到的光亮整平性與光亮范圍,卻可能出現較大差異,這與所用直流電源輸出紋波系數大小有很大關(guān)系。

光亮鍍鎳對整流輸出紋波系數要求沒(méi)有鍍鉻和光亮酸性鍍銅那樣高,但也確實(shí)需要采用普通低紋波輸出直流電源,才能確保光亮鍍鎳層質(zhì)量,且能保證后續套鉻的質(zhì)量。

硫酸鹽光亮酸性鍍錫本身就是不易鍍好的鍍種,其原因是大生產(chǎn)中易引入雜質(zhì)且不好處理(包括四價(jià)錫離子)、允許溫度范圍窄,目前光亮劑多數不理想,該工藝也要求采用低紋波系數直流電源,否則會(huì )出現與光亮酸性鍍銅相類(lèi)似的故障。

鍍液溫升問(wèn)題:紋波系數大的直流電源及脈沖電源往往會(huì )加快溫升。紋波系數越大,其諧波分量也越大,能產(chǎn)生大量歐姆熱,加快了鍍液溫升,采用平滑直流有利于將低鍍槽溫度。

整流器負荷率對文波系數的影響:工作電流越接近整流器的額定電流,波形越平滑,選擇整流器時(shí)應根據工藝要求選取額定輸出電源電壓接近最大需求值,保證整流電源輸出紋波系數始終保持在較低值。


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