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脈沖電源主要是由PLC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。
1.3.3 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。
1.3.4 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。
近幾年來,國產多功能脈沖電源技術已趨于成熟,其中脈沖波形垂直程度,波形平穩程度、穩定性、抗干擾性等指標達到甚至超過了國外水平。
直流電源波形對電鍍質量有突出的影響,例如:高頻率定脈寬高頻穩壓/穩流脈沖電源電鍍時會產生特殊效應,這也是普通直流電源電鍍無法達到的效果,有些現象還不能用常規電化學理論來加以解釋。而直流波形對電鍍沉積的影響目前還難以從理論上進行預測,只能通過大量的試驗來作相對比較,篩選出適宜的波形。2 電鍍電源對電鍍工藝的影響
2.1 鍍鉻
各類電鍍工藝中,鍍鉻是受電源波形影響大的鍍種之一。鍍鉻必須采用低紋波直流電源,否則光亮范圍窄,鍍層易發花、發灰,這一點已為不少人認同,但實踐中仍有因對其認識不足,往往由于紋波系數過大影響套鉻質量而束手無策的事時有發生。因此,電鍍電源的選擇就更顯重要。
對于經常使用反向電解的電鍍硬鉻生產,需要電源極性換向裝置。簡單的方法是使用手動換向開關。由于電流很大,開關通、斷時會形成較大的電火花,開關很容易損壞。將觸點浸入變壓器油中可以延長使用壽命。可控硅整流器實現換向比較容易,由于是無觸點換向,不會產生火花腐蝕。如電流變化不大時,可考慮使用可控硅極換向裝置。
電源波形對鍍鉻的影響較大。而且往往容易被操作者忽視。如某廠小件鍍裝飾鉻,覆蓋能力非常差,反復調整鍍液中硫酸與鉻酐的比值,仍無效。經現場查驗,采用1000A老式可控硅整流器,且平均電流僅200A左右,負荷率很低,顯然輸出紋波系數太大。換接一臺雙反星形輸出的硅整流器,鍍鉻即轉為正常。另有某廠鍍鉻上午生產正常,
下午即出現裝飾鉻局部發灰,無法生產,懷疑鍍液故障,反復加硫酸、碳酸鋇調整一兩天,均無法解決。
分析原因,鍍液成分不可能突變,懷疑硅整流管有損壞造成波形殘缺而增大紋波。
用鉗形電流表測定各整流管電流,發現斷路2支,更換新管后,故障。
鍍微裂紋硬鉻,輸出紋波過大時,裂紋不細密且分布不均勻。
采用脈沖電鍍鉻,也可得到優良的鍍層。研究表明,當采用工藝條件為:頻率1000Hz,占空比通:斷=1/5,平均電流密度40A/dm2,30度溫度,獲得的鍍鉻層耐磨性提高三倍;耐腐蝕性提高5倍。
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陽極氧化膜著色方法大體有三種類型:化學浸漬法、電解著色法和整體著色法。室內裝飾和工藝品一般采用化學浸漬法,建筑鋁門窗一般采用電解
著色法,整體著色法在早期使用過,但由于色種有限,成本相對較高,目前國內外已基本不采用這個技術。
現以鋁的陽極氧化為例,介紹該如何解決陽極氧化中產生的色差問題。首先先了解工藝。
前處理:除油→堿洗→酸洗→拋光陽極氧化后處理:水洗→著色→封孔→干燥
注:每個工序之間都要有相應的1-3槽用來中和和清洗前處理包括除油、堿洗、拋光等,目的是讓其表面光滑有光澤感,和除去表面雜質,使之更容易氧化和著色。
除油是利用除油劑的浸潤、分離、乳化、皂化等作用將油脂脫離金屬外殼表面。通過除油,可以部品表面油污,以便后面的堿洗、氧化等。
堿洗是通過片堿(NaOH)的皂化作用脫掉多余的油脂,并去除金屬外殼的自然氧化膜、毛刺、雜質。與鋁件反應,去除表面污物,除掉自然氧
化膜,目的是活化表面,也有去除擠壓條紋,獲得不同反光性表面的作用。
酸洗是去除堿蝕后表面的污漬掛灰,以獲得比較潔凈的表面。同時中和殘留的堿性溶液與鋁件表面化學反應的作用。
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