真空電鍍屬于電解加工過程,電源因素將直接影響真空電鍍過程,真空電鍍電源在真空電鍍過程中起著重要鍍電源和低紋波系數整流電源在真空電鍍行業的應用,有助于真空電鍍行業的同事選擇整流電源,解決真空電鍍故障,提高真空電鍍質量。
1.開關電源
開關電源具有硅整流器波形平滑性和可控硅整流器調壓方便的優點。電流效率高,體積最小。從數千安培到數萬安培的大功率開關電源已進入實際生產階段。開關電源的頻率已達到音頻,通過濾波實現低紋波輸出更加簡單易行。而且穩流穩壓功能更容易實現。因此,開關電源是未來的發展方向。
2.整流器的基本類型
硅整流器:硅整流器使用歷史悠久,技術成熟。目前,它是整流器的主流產品。各種整流電路獲得脈動直流,而不是純直流。為了比較脈動成分的數量,通常用紋波系數表示,值越小,交流成分越少,越接近純直流。各種整流電路的波動系數不同。從大到小的順序是: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。普通可控硅整流器通過改變可控硅管的導角來調整平均直流輸出??煽毓韫茌敵鲩g歇性脈沖波,其紋波系數由導角控制,輸出紋波系數大于普通硅整流電路。
3.真空電鍍電源對真空電鍍工藝的影響
在各種真空電鍍工藝中,鍍鉻是受電源波形影響最大的真空電鍍工藝之一。鍍鉻必須采用低紋波直流電源,否則光線范圍窄,涂層容易開花和灰色。使用高效的硬鉻添加劑時,會產生微裂紋鉻層。當輸出紋波過大時,裂紋不細,分布不均勻,不能滿足要求的裂紋數量。
光亮鍍銅有一個規律:從赫爾槽試片來看,陰極電流密度越大,涂層光亮平整度越好;電流密度越低,光亮平整度越差。盡量擴大低電流密度區的光亮范圍,降低高流密度區的光亮度,最好是光亮均勻。在實踐中,使用相同的配方和工藝條件,使用相同的光亮劑,光亮平整度和光亮范圍可能會有很大的差異,這與直流電源輸出的紋波系數有很大關系。
光亮鍍鎳對整流輸出紋波系數的要求不如鍍鉻和光亮酸性鍍銅高,但確實需要使用普通低紋波輸出DC電源,以保證光亮鍍鎳層的質量和后續鍍鉻的質量。
硫酸鹽光亮酸性鍍錫本身就是一種不易鍍好的鍍錫,因為在大規模生產中容易引入雜質,難以處理(包括四價錫離子)。允許溫度范圍窄。目前大部分光亮劑都不理想,這個過程也需要低紋波系數直流電源,否則會出現類似光亮酸性鍍銅的故障。
鍍液溫升問題:紋波系數大的直流電源和脈沖電源往往會加速溫升。紋波系數越大,諧波分量越大,能產生大量歐姆熱,加速鍍液溫升。平滑直流有利于降低鍍槽溫度。整流器負載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,額定輸出電源電壓應根據工藝要求接近最大需求值,以確保整流電源的輸出紋波系數始終保持在較低值。
4.脈沖電源設備
脈沖電源主要由嵌入式單片計算機控制,因此,除了實現脈沖輸出外,一般還具有多種控制功能。
(1)自動穩流穩壓。傳統的硅整流器電流或電壓不能自動穩定,隨著電網電壓的波動而波動。脈沖電源具有高精度的自動調節功能,脈沖電源的輸出電壓幾乎可以保持不變。脈沖電源的自動調節功能一般有兩種模式:一是恒電流限壓模式。二是恒電壓限流模式。
(2)多段運行模式。鋁陽極氧化或硬鉻真空電鍍時,往往需要反向電解、大電流沖擊、階梯送電等操作。具有多段運行模式的脈沖電源只需提前設置,生產時可按順序自動調整。這個功能對硬鉻真空電鍍非常有用,可以在0~255秒內每次調整設置。
(3)雙向脈沖功能。正負脈沖頻率。占空比。正負輸出時間可獨立調節,使用靈活方便。采用硬鉻真空電鍍工藝,可獲得不同物理性能的涂層。
(4)直流疊加功能。在輸出正反向脈沖電流的同時,同一電源疊加輸出純直流成分,拓寬了脈沖電源的使用范圍和用途。