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電鍍工藝與電鍍電源之間關系

1、開關電源

開關電源兼有硅整流器的波形平滑性優點及可控硅整流器的調壓方便的優點,電流效率高體積小,數千安培至上萬安培的大功率開關電源已進入生產實用階段。開關電源其頻率已達音頻,通過濾波實現低紋波輸出更為簡便易行。而且穩流、穩壓等功能更易實現。因此,開關電源是今后發展的方向。

 

2、整流器的基本類型

硅整流器:硅整流器使用歷史長,技術成熟,目前是整流器主流產品。各種整流電路獲得的均是脈動直流電,不是純直流。為了比較脈動成份的多少,一般用紋波系數來表示,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莵碚{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。

 

3、電鍍電源對電鍍工藝的影響

直流電源波形對電鍍質量有突出的影響 各類電鍍工藝中,鍍鉻是受電源波形影響較大的鍍種之一。鍍鉻須采用低紋波直流電源,否則光亮范圍窄,鍍層易發花、發灰。在使用高效鍍硬鉻添加劑時,產生微裂紋鉻層,輸出紋波過大時,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,同時降低高流密度區光亮度,光亮均勻更好。在實踐中,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系。

 

光亮鍍鎳對整流輸出紋波系數要求沒有鍍鉻和光亮酸性鍍銅那樣高,但也確實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量,且能保證后續套鉻的質量。

 

硫酸鹽光亮酸性鍍錫本身就是不易鍍好的鍍種,其原因是大生產中易引入雜質且不好處理(包括四價錫離子)、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,否則會出現與光亮酸性鍍銅相類似的故障。

 

鍍液溫升問題:紋波系數大的直流電源及脈沖電源往往會加快溫升。紋波系數越大,其諧波分量也越大,能產生大量歐姆熱,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,選擇整流器時應根據工藝要求選取額定輸出電源電壓接近更大需求值,保證整流電源輸出紋波系數始終保持在較低值。

 

4、脈沖電源設備

脈沖電源主要是由嵌入式單片計算機等進行控制,因此,除實現脈沖輸出之外,一般具備多種控制功能。

 

(1)自動穩流穩壓。傳統硅整流器電流或電壓無法自動穩定,隨電網電壓的波動而波動。而脈沖電源則擁有高精度的自動調節功能,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。鋁陽極氧化或硬鉻電鍍時,往往需要進行反向電解、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,生產時可自動按順序進行自動調節。這一功能對硬鉻電鍍是非常有用的,每一段時間可在0255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,由同一臺電源疊加輸出一純直流成分,更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。

 

總結:綜上所述對于電鍍來說,除了鍍硬鉻采用可控硅整流器相比高頻電源來說,穩定一些。其他電鍍一般都是采用高頻脈沖電源,現階段鍍鉻也很多采用高頻脈沖了,因為可控硅的轉化率太低,耗電量太大,算下來也不劃算。還有一些高質量鍍鎳,一般輸出也需要采用濾波,普通常規電源只有輸出帶了濾波,甚至有些連輸入都沒帶濾波。


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