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电镀属于电解加工过程,电源的因素必将对电镀工艺过程产生直接影响,电镀电源在电镀工艺中具有重要地位。电镀电源和低纹波系数整流电源在电镀行业中的应用,让电镀界同仁在选择整流电源、解决电镀故障、提高电镀质量有所帮助。
1、整流器的基本类型
硅整流器:硅整流器使用历史长,技术成熟,目前是整流器主流产品。各种整流电路获得的均是脉动直流电,不是纯直流。为了比较脉动成份的多少,一般用纹波系数来表示,其数值越小,交流成份越少,越接近纯直流。各种整流电路的波动系数不同。其由大到小的次序为:三相半波整流、三相全波桥式整流或带平衡电抗器的六相双反星形整流。
可控硅利用改变可控硅管导通角来调整输出平均直流大小的普通可控硅整流器,可控硅管输出的是间断脉冲波,其纹波系数的受导通角控制,输出纹波系数大于普通硅整流电路。2、开关电源
开关电源兼有硅整流器的波形平滑性优点及可控硅整流器的调压方便的优点,电流效率高体积小,数千安培至上万安培的大功率开关电源已进入生产实用阶段。开关电源其频率已达音频,通过滤波实现低纹波输出更为简便易行。而且稳流、稳压等功能更易实现。因此,开关电源是今后发展的方向。3、脉冲电源设备
脉冲电源主要是由嵌入式单片计算机等进行控制,因此,除实现脉冲输出之外,一般具备多种控制功能。(1)自动稳流稳压。传统硅整流器电流或电压无法自动稳定,随电网电压的波动而波动。而脉冲电源则拥有高精度的自动调节功能,脉冲电源输出电压可以几乎不变。脉冲电源的自动调节功能一般具有二种模式:一,恒电流限压模式。二,恒电压限流模式。
(2) 多段式运行模式。铝阳极氧化或硬铬电镀时,往往需要进行反向电解、大电流冲击、阶梯送电等操作。
具有多段式运行模式的脉冲电源则只需提前设定,生产时可自动按顺序进行自动调节。这一功能对硬铬电镀是非常有用的,每一段时间可在0~255秒内调节设定。(3)双向脉冲功能。正负脉冲频率、占空比、正反向输出时间均可独立调节,使用灵活、方便。配合硬铬电镀工艺,可获得不同物理性能的镀层。(4) 直流叠加功能。输出正反向脉冲电流的同时,由同一台电源叠加输出一纯直流成分,更拓宽了脉冲电源的使用范围及用途。4、电镀电源对电镀工艺的影响
直流电源波形对电镀质量有突出的影响 各类电镀工艺中,镀铬是受电源波形影响大的镀种之一。镀铬必须采用低纹波直流电源,否则光亮范围窄,镀层易发花、发灰。在使用镀硬铬添加剂时,产生微裂纹铬层,输出纹波过大时,裂纹不细密且分布不均匀,达不到要求的裂纹数。
光亮镀铜都有一个规律:从赫尔槽试片上看,阴极电流密度越大的地方,镀层光亮整平性越好;电流密度越低,光亮整平性越差。试图扩展低电流密度区光亮范围,同时降低高流密度区光亮度,光亮均匀好。在实践中,采用同样的配方、工艺条件,使用相同的光亮剂,得到的光亮整平性与光亮范围,却可能出现较大差异,这与所用直流电源输出纹波系数大小有很大关系。
光亮镀镍对整流输出纹波系数要求没有镀铬和光亮酸性镀铜那样高,但也确实需要采用普通低纹波输出直流电源,才能确保光亮镀镍层质量,且能保证后续套铬的质量。
2.6 贵金属电镀
很早以来,脉冲电镀在贵金属方面就已获得了成功应用。目前在贵金属工业生产中仍有大量的应用。之所以成功,纠其原因,主要是贵金属电镀规模普遍偏小,脉冲电源设备已与解决。而普通重金属电镀,大功率脉冲电源设备,无论从制造方面,还是价格上,均难以推广。2.7 电镀合金及复合电镀合金电沉积的难点:一是保持镀层中合金成份比例无明显波动,二是在宽的电流密度范围内合金成份比例一致。采用低纹波系数直流电源,有利于提高镀层质量。
同样,使用脉冲电镀也可得到高品质的镀层。铜锡、钴镍、镍钨等工艺使用脉冲电镀已进行了详尽的研究。但目前应用尚少。2.8 铝氧化采用脉冲氧化比普通直流氧化具有明显的优势。氧化膜层硬度,厚度,速率等方面性能显著提高。在军工等制品方面已得到较多的应用。
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于电镀来说一般都是采用高频电源,现阶段镀铬也很多采用高频脉冲了,因为可控硅的转化率太低,耗电量太大,算下来也不划算。还有一些高质量镀镍,一般输出也需要采用滤波,普通常规电源只有输出带了滤波,甚至有些连输入都没带滤波.。文波KGY系列高频开关电镀电源是采用国际先进的高频开关电源技术,专门为电镀 、
低压电解、铝阳极氧化及蓄电池充电、印刷线路板制作等需要的高品质电镀电源或电泳.水处理.电蚀刻等高压直流多功能电源。文波KGY系列电镀设备的主要特点:
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