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1.3.3 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。
1.3.4 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。
近几年来,国产多功能脉冲电源技术已趋于成熟,其中脉冲波形垂直程度,波形平稳程度、稳定性、抗干扰性等指标达到甚至超过了国外水平。
直流电源波形对电镀质量有突出的影响,例如:高频率定脉宽高频稳压/稳流脉冲电源电镀时会产生特殊效应,这也是普通直流电源电镀无法达到的效果,有些现象还不能用常规电化学理论来加以解释。而直流波形对电镀沉积的影响目前还难以从理论上进行预测,只能通过大量的试验来作相对比较,筛选出适宜的波形。2 电镀电源对电镀工艺的影响
2.1 镀铬
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,这一点已为不少人认同,但实践中仍有因对其认识不足,往往由于纹波系数过大影响套铬质量而束手无策的事时有发生。因此,电镀电源的选择就更显重要。
对于经常使用反向电解的电镀硬铬生产,需要电源极性换向装置。简单的方法是使用手动换向开关。由于电流很大,开关通、断时会形成较大的电火花,开关很容易损坏。将触点浸入变压器油中可以延长使用寿命。可控硅整流器实现换向比较容易,由于是无触点换向,不会产生火花腐蚀。如电流变化不大时,可考虑使用可控硅极换向装置。
电源波形对镀铬的影响较大。而且往往容易被操作者忽视。如某厂小件镀装饰铬,覆盖能力非常差,反复调整镀液中硫酸与铬酐的比值,仍无效。经现场查验,采用1000A老式可控硅整流器,且平均电流仅200A左右,负荷率很低,显然输出纹波系数太大。换接一台双反星形输出的硅整流器,镀铬即转为正常。另有某厂镀铬上午生产正常,
下午即出现装饰铬局部发灰,无法生产,怀疑镀液故障,反复加硫酸、碳酸钡调整一两天,均无法解决。
分析原因,镀液成分不可能突变,怀疑硅整流管有损坏造成波形残缺而增大纹波。
用钳形电流表测定各整流管电流,发现断路2支,更换新管后,故障。
镀微裂纹硬铬,输出纹波过大时,裂纹不细密且分布不均匀。
采用脉冲电镀铬,也可得到优良的镀层。研究表明,当采用工艺条件为:频率1000Hz,占空比通:断=1/5,平均电流密度40A/dm2,30度温度,获得的镀铬层耐磨性提高三倍;耐腐蚀性提高5倍。
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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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