電鍍工藝與電鍍電源之間的秘密
電鍍屬于電解加工過(guò)程，電源的因素必將對(duì)電鍍工藝過(guò)程產(chǎn)生電鍍電源直接影響，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(shù)整流電源在電鍍行業(yè)中的應(yīng)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、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)高頻開(kāi)關(guān)電源及可控硅整流器的調(diào)壓方便的優(yōu)點(diǎn)，電流效率高體積最小，數(shù)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(dá)音頻，通過(guò)濾波實(shí)現(xiàn)低紋波輸出更為簡(jiǎn)便易行。而且穩(wěn)流、穩(wěn)壓等功能更易實(shí)現(xiàn)。因此，開(kāi)關(guān)電源是今后發(fā)展的方向。
2、整流器的基本類(lèi)型
硅整流器：硅整流器使用歷史長(zhǎng)，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(shù)來(lái)表示，其數(shù)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(shù)不同。其由大到小的次序?yàn)椋喝喟氩ㄕ�、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�(dǎo)通角來(lái)調(diào)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(shù)的受導(dǎo)通角控制，輸出紋波系數(shù)大于普通硅整流電路。
3、電鍍電源對(duì)電鍍工藝的影響
直流電源波形對(duì)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(xì)密且分布不均勻，達(dá)不到要求的裂紋數(shù)。
光亮鍍銅都有一個(gè)規(guī)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(kuò)展低電流密度區(qū)光亮范圍，同時(shí)降低高流密度區(qū)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(xiàn)較大差異，這與所用直流電源輸出紋波系數(shù)大小有很大關(guān)系。
光亮鍍鎳對(duì)整流輸出紋波系數(shù)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(xù)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(shù)不理想，該工藝也要求采用低紋波系數(shù)直流電源，否則會(huì)出現(xiàn)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(shù)大的直流電源及脈沖電源往往會(huì)加快溫升。紋波系數(shù)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(fù)荷率對(duì)文波系數(shù)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(yīng)根據(jù)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(shù)始終保持在較低值。
4、脈沖電源設(shè)備
脈沖電源主要是由嵌入式單片計(jì)算機(jī)等進(jìn)行控制，因此，除實(shí)現(xiàn)脈沖輸出之外，一般具備多種控制功能。
(1)自動(dòng)穩(wěn)流穩(wěn)壓。傳統(tǒng)硅整流器電流或電壓無(wú)法自動(dòng)穩(wěn)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(yùn)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(yùn)行模式的脈沖電源則只需提前設(shè)定，生產(chǎn)時(shí)可自動(dòng)按順序進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這一功能對(duì)硬鉻電鍍是非常有用的，每一段時(shí)間可在0～255秒內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)定。
(3)雙向脈沖功能。正負(fù)脈沖頻率、占空比、正反向輸出時(shí)間均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，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(tái)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(jié)：綜上所述對(duì)于電鍍來(lái)說(shuō)，除了鍍硬鉻采用可控硅整流器相比高頻電源來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定一些。其他電鍍一般都是采用高頻脈沖電源，現(xiàn)階段鍍鉻也很多采用高頻脈沖了，因?yàn)榭煽毓璧霓D(zhuǎn)化率太低，耗電量太大，算下來(lái)也不劃算。還有一些高質(zhì)量鍍鎳，一般輸出也需要采用濾波，普通常規(guī)電源只有輸出帶了濾波，甚至有些連輸入都沒(méi)帶濾波。
1、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)高頻開(kāi)關(guān)電源及可控硅整流器的調(diào)壓方便的優(yōu)點(diǎn)，電流效率高體積最小，數(shù)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(dá)音頻，通過(guò)濾波實(shí)現(xiàn)低紋波輸出更為簡(jiǎn)便易行。而且穩(wěn)流、穩(wěn)壓等功能更易實(shí)現(xiàn)。因此，開(kāi)關(guān)電源是今后發(fā)展的方向。
2、整流器的基本類(lèi)型
硅整流器：硅整流器使用歷史長(zhǎng)，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(shù)來(lái)表示，其數(shù)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(shù)不同。其由大到小的次序?yàn)椋喝喟氩ㄕ�、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�(dǎo)通角來(lái)調(diào)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(shù)的受導(dǎo)通角控制，輸出紋波系數(shù)大于普通硅整流電路。
3、電鍍電源對(duì)電鍍工藝的影響
直流電源波形對(duì)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(xì)密且分布不均勻，達(dá)不到要求的裂紋數(shù)。
光亮鍍銅都有一個(gè)規(guī)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(kuò)展低電流密度區(qū)光亮范圍，同時(shí)降低高流密度區(qū)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(xiàn)較大差異，這與所用直流電源輸出紋波系數(shù)大小有很大關(guān)系。
光亮鍍鎳對(duì)整流輸出紋波系數(shù)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(xù)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(shù)不理想，該工藝也要求采用低紋波系數(shù)直流電源，否則會(huì)出現(xiàn)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(shù)大的直流電源及脈沖電源往往會(huì)加快溫升。紋波系數(shù)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(fù)荷率對(duì)文波系數(shù)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(yīng)根據(jù)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(shù)始終保持在較低值。
4、脈沖電源設(shè)備
脈沖電源主要是由嵌入式單片計(jì)算機(jī)等進(jìn)行控制，因此，除實(shí)現(xiàn)脈沖輸出之外，一般具備多種控制功能。
(1)自動(dòng)穩(wěn)流穩(wěn)壓。傳統(tǒng)硅整流器電流或電壓無(wú)法自動(dòng)穩(wěn)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(yùn)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(yùn)行模式的脈沖電源則只需提前設(shè)定，生產(chǎn)時(shí)可自動(dòng)按順序進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這一功能對(duì)硬鉻電鍍是非常有用的，每一段時(shí)間可在0～255秒內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)定。
(3)雙向脈沖功能。正負(fù)脈沖頻率、占空比、正反向輸出時(shí)間均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，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(tái)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(jié)：綜上所述對(duì)于電鍍來(lái)說(shuō)，除了鍍硬鉻采用可控硅整流器相比高頻電源來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定一些。其他電鍍一般都是采用高頻脈沖電源，現(xiàn)階段鍍鉻也很多采用高頻脈沖了，因?yàn)榭煽毓璧霓D(zhuǎn)化率太低，耗電量太大，算下來(lái)也不劃算。還有一些高質(zhì)量鍍鎳，一般輸出也需要采用濾波，普通常規(guī)電源只有輸出帶了濾波，甚至有些連輸入都沒(méi)帶濾波。
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