Меню

Формула тока в гальванике

electroforming

Электроформинг

Гальванопластика

Доброго времени суток мастера. Нужен совет. Для моего хобби нужно использование гальванопластики и поэтому стал осваивать. Сделал электролит,собрал установку,назначил подопытного(пока это лист но планируются совсем другие элементы). Все подключил как надо(вроде)пошло медленное затягивание. Час заготовка была в электролите с напряжением 0.8В и силе тока 0.15А.Все шло хорошо и стал повышать напряжение. Потом пришлось отключить прибор и при повторном включении начались сюрпризы. Блок стал безбожно греться и пищать через каждые 5 минут. При попытке снизить напряжение на минимум сила тока не снижалась и прибор снова пищал работал не пища принапряжении всего в 0.04 В и силе тока 0.35А. все попытки повысить напряжение приводили к повышению силы тока(причем реле силы тока вообще не трогал).В чем проблема подскажите. спасибо заранее. IMG_20170528_155002.jpgIMG_20170528_155002.jpg

>при напряжении всего в 0.04 В и силе тока 0.35А
Напряжение на фото не «всего 0.04», а 0.4 В, что характерно для медной гальваники.
Листик затянулся медью — площади электродов большие, сопротивление ванны около 1 Ом, всё нормально.

>все попытки повысить напряжение приводили к повышению силы тока
Закон Ома, однако 🙂

Включите последовательно с ванной резистор 10-30 Ом мощностью 20 Вт или больше. Либо реостат, кусок спирали от электроплитки. Или галогенную лампочку на 12 Вольт, мощность в районе 20-35 Вт. БП будет меньше греться, регулировать напряжение станет удобней.

Edited at 2017-05-28 16:58 (UTC)

>Включите последовательно . регулировать напряжение станет удобней.

Регулировать ток станет удобнее. Напряжение же теряет всякий смысл. Как-то так.

При аккуратном медленном поднятии напряжения такой БП вообще-то должен выдавать почти 2 ампера кратковременно. Но при долгой работе его начинает глючить уже при 0,8А (даже с балластом в виде резистора или лампочки).

Для площади изделия 1 кв. дм (100 кв. см) желателен ток 1-2 Ампера. Если листик меньше, то ток пропорционально меньше.

А не проконсультируете заодно и меня?
Хочу приобрести лабораторный БП 15V/5A, к нему такой резистор подойдёт — 25 Вт, 10 Ом?
https://i.imgur.com/kQ2MfCV.jpg

Edited at 2019-03-11 10:42 (UTC)

Акип импульсный, его будет сложнее чинить, если что.
Mastech надо проверить (после покупки, на слух), щелкает ли в нем реле при переходе через 7,5 Вольт (это подключается дополнительная обмотка трансформатора). Если да, то резистор надо брать поменьше сопротивлением. Какой — однозначно сказать нельзя, лучше иметь парочку разных на большой и малый токи. Для 5 Ампер получается 1,4 Ом (чтобы не превышать 7 Вольт). Для типичных небольших изделий в районе 5 Ом уместно.

Тут, пожалуй, нужно сказать пару слов о блоке питания. Кстати, упоминание закона Ома не случайно, надо бы вам с ним разобраться на досуге, поможет, и не только в гальванопластике.

Так вот, этот БП имеет две функции — «постоянное напряжение» и «постоянный ток». Действует это так. Ручки тока (Current, которые совсем не реле), выставляют максимальный ток БП. Ручки напряжения — желаемое напряжение. Пока нагрузки нет или ток в цепи мал, БП выставляет необходимое напряжение. Но если нагрузка такова, что при желаемом напряжении ток бы превысил выставленный максимум, БП начинает ток ограничивать на заданном уровне, уменьшая напряжение.

Таким образом, ваш БП переходит в режим стабилизации тока, и именно ток имеет значение для гальванизации.

Источник

Режим стабилизации напряжения (плотности тока) в гальванопластике

В гальванопластике обрабатываемая деталь покрывается тонким полупроводящим слоем графитовой пленки с высоким сопротивлением, и нужно преодолеть это высокое сопротивление, чтобы нарастить слой меди или другого металла на изделие. При использовании тиристорного выпрямителя, высокая пульсация и нестабильность параметров приводят к небольшой скорости наращивания и малой толщины покрытия. Как правило, напряжение на тиристорном выпрямителе устанавливают до 1 вольта без ограничения протекания тока. Импульсные стабилизированные источники питания позволяют повысить выходное напряжение до 2-2,5 вольт. Повышение напряжения стимулирует захват меди, а его постоянная стабильность стимулирует и подталкивает рост толщины покрытия, при этом у изделия нет такого показателя, как «горение».

Еще одной особенностью использования импульсных выпрямителей в гальванопластике (в ваннах меднения, никелирования, цинкования) является то, что при некоторых условиях, площадь покрываемой детали рассчитывать не нужно. На выпрямителе необходимо установить стабильное напряжение, например 2,5 вольта, а ток установить в максимальное значение, например, 100 ампер, и гальваническая ванна потребляет столько тока, сколько ей необходимо для данной площади изделия. Таким образом, выпрямитель работает не в привычном режиме – стабилизации тока, а в специальном режиме – стабилизации напряжения, косвенно являющимся режимом стабилизации плотности тока. В результате – за более короткий период получатся качественное покрытие желаемой толщиной.

Работу в режиме стабилизации напряжения можно осуществить по следующей последовательности.

Вариант первый:

  1. Подключаем источник питания к гальванической ванне: положительный полюс на анод, отрицательный – на катод;
  2. Резистором тока «грубо/плавно» на источнике питания устанавливаем лимит напряжения в максимум, а лимит тока необходимой величины, например, на данную площадь 1дм2 нужно 3 ампера;
  3. На катод вешаем пластину, площадью 1 дм2, в гальванической ванне получаем плотность тока 3А/дм2; при этом блок должен перейти в режим стабилизации тока (загорится красный светодиод на источнике);
  4. Запоминаем показания вольтметра на блоке питания. Например, для детали площадью 1 дм2 и величине тока 3А для данного процесса выходное напряжение получилось 2,5 вольта;
  5. Затем устанавливаем на источнике питания лимит напряжения в 2,5 вольта, а лимит тока устанавливаем в максимальное для данного блока питания значение;
  6. Заполняем катод деталями, при этом напряжение остается постоянным 2,5 вольта, а автоматически увеличивается значение выходного тока. Заполнять катод в ванной деталями можно до максимального значения выходного тока источника, при этом плотность тока в ванной будет автоматически стабилизироваться для данной площади покрываемых деталей;
  7. Снимать детали с катода можно быстро, не боясь изменения плотности тока в ванной: источник питания автоматически быстро уменьшит выходной ток (а плотность тока при этом не изменится) и не «спалит» оставшиеся детали.

Данный вариант подходит для ванн меднения, цинкования, никелирования, где идет 100% использование плотности тока.

Второй вариант:

  1. Устанавливаем лимит тока на источнике питания в максимальное положение; а напряжение – около нуля;
  2. Вешаем деталь (площадью 1 дм2), важно знать плотность тока для данного процесса;
  3. Плавно увеличиваем величину напряжения до тех пор, пока выходной ток источника не получится нужной величины, например, 3А на 1 дм2;
  4. Ручку напряжения фиксируем, при этом лимит тока стоит на максимальном значении;
  5. Добавляем детали в ванну, при этом плотность тока всегда будет 1А на 1дм2, выходной ток будет увеличиваться для достижения нужной плотности в ванной, в зависимости от площади покрываемых деталей.
      На качество покрытия деталей влияет очень большое количество факторов, среди которых следует выделить:
    • свойства графита . Сам по себе графит жирный, плохосмачиваемый. Электролиту для покрытия детали необходимо равномерно смочить всю ее площадь. Там, где графит уже покрылся медью, там токопроводность электролита становится больше и одновременно происходит поляризация катода.
    • электролит . В гальванической установке происходит электролиз раствора сернокислой меди (медного купороса), в результате на катоде осаждается чистая медь. Простой электролит меднения состоит из 720 г сернокислой меди, 27 мл серной кислоты. И все доливается водой до 1 литра. Количество сернокислой меди в электролите практически не меняется, а количество серной кислоты со временем снижается. Чтобы не допустить чрезмерного снижения кислотности, что плохо влияет на качество осадка меди, полезно корректировать электролит серной кислотой до достижения исходной плотности, а также чистить его (фильтровать). Рабочая температура электролита 18 — 24°С. На 1 кв. дм металлизируемой поверхности должно быть 3—4 литра электролита.
    • потенциал электролита . Скорость движения ионов меди определяется потенциалом между анодом и катодом. Потенциал электролита определяется теми параметрами, которые выставлены на источнике питания. Чем больше потенциал, тем больше уходит ионов меди, толще становится наращиваемый слой меди, но обедняется прикатодный слой. Увеличивая ток, обедняя прикатодный слой получаем нехватку ионов меди и покрытие будет происходить там, где меньше сила тока. А сила тока в данной ситуации будет меньше на графите.
    • расстояние между анодом и катодом . Особенностью гальванопластического процесса является относительно неравномерное осаждение металла на выступающих и углубленных местах металлизируемых предметов: на выступах толщина осадка больше. Эта неравномерность сглаживается с увеличением расстояния от анода до катода (катодом является металлизируемый предмет). Поэтому, чем выше рельеф поверхности предмета, тем дальше от анода следует его размещать. Полезно иметь несколько анодов, причем суммарная площадь их должна в 2—3 раза превышать площадь катода. Это также способствует получению равномерных по толщине осадков меди.
    • перемешивание электролита . Перемешивание необходимо если есть интенсивный процесс покрытия. Применяют или барботаж или механическое перемешивание.
    • добавки в электролит . Для качественного и равномерного покрытия в электролит необходимо вовремя и в нужных пропорциях добавлять специальные добавки, блокирующие наросты, выравнивающие толщину покрытия, добавки, при необходимости – блескообразующие, антипиттинговые и другие добавки.
Читайте также:  Инжектор тока для эмс

Все эти и другие факторы необходимо учитывать, чтобы быстро и равномерно покрыть площадь детали. Методом экспериментов, проб и ошибок в конечном итоге можно получить ровный и красивый слой мягкой меди.

Источник

Источник тока для гальваники. Часть I — типа теория

Прошло много времени после моей последней публикации на эту тему. Исходные подходы к решению этой задачи претерпели заметные изменения, я перерыл огромное количество информации и сжег десятки (буквально) прототипов в процессе отладки и доводки. Все оказалось отнюдь не так просто, как казалось в самом начале (и не только в самом начале), да и обстоятельства не способствовали быстрому завершению процесса. Тем не менее силовая часть, наконец-то, получилась такой, как я хотел — со встроенной стабилизацией и уходом вниз по частоте под нагрузкой, так что, я надеюсь, есть смысл описывать то, что получилось. В процессе работы над проектом накопилось изрядное количество полезной информации, которую я тоже постараюсь изложить. В связи с этим осторожно, многабукаф.

Формулируем задачу

Один из самых важных этапов в изготовлении плат с металлизацией — осаждение меди в отверстиях. Вариантов активации перед осаждением существует много, от графита и классического палладиевого активатора, до гипофосфитного способа и экзотики в виде проводящих полимеров. Но после активации следует общий для всех методов процесс, а именно электрохимическое (гальваническое) осаждение меди. Этот процесс в самом общем виде описывается законами Фарадея. Если к этим законам добавить определение силы электрического тока (а именно, что ток это заряд протекающий в цепи за единицу времени) не трудно догадаться, что для осаждения понадобится пропускать фиксированный ток в течении определенного времени. Поскольку законы Фарадея определяют массу вещества, а нам нужно получить медь определенной толщины, то с этой точки зрения удобнее оперировать не током, а плотностью тока (то есть током на единицу площади поверхности платы). Но если покопаться в деталях, то окажется, что плотностью тока фактически задается режим работы гальванической ванны в целом, так что практически везде в описании гальванических процессов в качестве одного из основных параметров используется именно плотность тока. Но, естественно, при осаждении меди на заготовку мы имеем дело с конкретными размерами заготовки и для фиксации режима необходимо фиксировать ток.

Из написанного выше непосредственно следует, что напряжение между катодом и анодом в гальванической ванне нас интересует мало, оно получается «автоматически» в конкретной гальванической ванне с конкретной заготовкой и электролитом в процессе задания необходимой плотности тока. Тем не менее, это напряжение существенно влияет на выбор подходов к реализации источника питания для гальваники. На практике (по крайней мере в любительских условиях) напряжение на ванне редко превышает несколько вольт (по собранной мной информации в типичных режимах менее 2В). На это напряжение существенно влияет как форма и размер ванны и электродов так и состав электролита. Последний пункт имеет смысл рассмотреть подробнее. Основное требование для осаждаемого слоя меди — равномерность по всей поверхности, в первую очередь в отверстиях. Этого не так просто достичь как может показаться. Основных проблем две — отверстия искажают форму электического поля в электролите (а именно это поле и есть то, что двигает ионы меди в электролите и восстанавливает ионы меди до металла, формируя таким образом осаждаемый слой). На участках где поле сильнее (как правило это края заготовки и отверстий) напряженность поля выше и процесс идет быстрее, что, в свою очередь, приводит к еще большему искажению поля и еще большему ускорению осаждения меди. Иначе говоря, процесс разбалансируется. Как не сложно заметить, внутренние части отверстий из-за этого эффекта оказываются в невыгодном положении и меди туда садится меньше, чем на поверхность. На проявление этого эффекта сильно влияет так называемая рассеивающая способность электролита (в англоязычной литературе используется термин «throwing power»). Чем выше рассеивающая способность, тем менее выражено влияние неравномерности электрического поля и равномернее покрытие. Вторая проблема — в слое электролита непосредственно прилегающему к поверхности заготовки ионы меди восстанавливаются до металла и оседают на заготовке (катоде), а это приводит к локальному обеднению слоя электролита ионами меди. Это решается перемешиванием электролита (целая отдельная большая тема), но и в этом случае отверстия оказываются в невыгодном положении. По большому счету все оптимизации процесса осаждения меди направлены на борьбу с этими двумя явлениями. Одно из направлений — использование тока различной силы и направления (чуть-чуть подробнее об этом чуть ниже).

Читайте также:  Лабораторный трансформатор тока принцип работы

Для металлизации плат используются почти исключительно сернокислые электролиты меднения. В их состав входит три основных компонента — вода, серная кислота и сернокислая медь (купорос) (другие компоненты могут быть, могут отсутствовать, но три названых присутствуют всегда). Существуют два основных подхода к выбору соотношения основных компонентов — (условно) «много меди и мало кислоты» и «много кислоты и мало меди». Первый тип электролитов из-за высокого содержания ионов меди в растворе менее подвержен локальному истощению в процессе осаждения. Второй тип, соответственно, наоборот. Но тут есть одна засада — рассеивающая способность электролитов с высоким содержанием меди значительно ниже, чем у электролитов с высоким содержанием кислоты. Более того, рассеивающая способность быстро растет по мере повышения концентрации кислоты и понижению концентрации ионов меди. В промышленности последнее время наметился переход от электролитов с высоким содержанием меди к электролитам с высоким содержанием кислоты. Причина проста — по мере уменьшения диаметра переходных отверстий становится все сложнее получать стабильную металлизацию с использованием электролитов имеющих низкую рассеивающей способностью. Ну а для борьбы с локальным истощением электролита применяются разнообразные способы перемешивания и (опять-таки) ток различной силы и направления.

Исследования, как их иногда называют, нестационарных режимов осаждения ведутся давно, но, насколько я понял, во всех деталях, что в это время происходит в электролите, никто не знает. Тем не менее, уже имеющиеся результаты активно используются в промышленности. Причина проста — в определенных сочетаниях условий (состав электролита + форма тока) качество покрытия значительно улучшается — увеличивается пластичность, падает удельное сопротивление, улучшается структура (что влияет, например, на стойкойсть к термоциклированию). Но главное, в некоторых ситуациях удается контролировать рост слоя меди на поверхности и внутри отверстий добиваясь не просто выравнивания скорости роста, но даже превышение скорости роста слоя меди внутри отверстий над скоростью роста на поверхности (где уже есть фольга и лишняя медь не нужна). Мне попадались публикации, в которых авторы утверждают, что им удалось добиться практически нулевого роста на поверхности и полного заполнения медью в отверстиях. Никакие другие способы (скажем, добавки в электролит) не позволяют получать ничего подобного даже близко.
Еще одно интересное направление — использование реверсивных импульсных токов для получения высококачественных покрытий без применения блескообразователей, на чистом базовом электролите (купорос + серная кислота + незначительное количество ионов хлора). Значительных успехов в этом добилась фирма Faraday Technology (тем, кого не пугает английский, настоятельно рекомендую почитать патенты полученные этой компанией на технологии осаждения, ссылки есть на странице The Technology). С любительской колокольни это интересно по двум причинам: блескообразователи есть далеко не всегда и не везде. Но даже если достать их не проблема, блескообразователи сильно усложняют процесс обслуживания гальваники, требуя периодической чистки от органики, регулярного контроля и коррекции электролита. Их отсутствие, соответственно, позволяет этого всего избежать, что особенно существенно если гальваника используется не регулярно (а это обычная ситуация у любителей).

Итого еще два требования — стабильность работы с низкими напряжениями и возможность оперативно изменять силу и направление тока.

В целом, понятно, что нужно изменять силу и направление тока, осталось выяснить как часто и насколько сильно. На эту тему информации много, но она, в основном, общего характера, конкретные исследованные режимы описаны либо в публикациях к которым нет свободного доступа, либо стали основой для патентов (но в патентах готовых режимов тоже нет, вместо этого накрываются целые диапазоны режимов, чтобы максимально усложнить жизнь тем, кто попытается сделать что-то подобное самостоятельно). К счастью одна публикация таки нашлась. Из них следует, что минимальная длительность импульса тока — 1мс. Мне попадались публикации в которых упоминались более высокочастотные режимы (до 10кГц), но в отсутствие других подробностей воспользоваться подобными режимами будет сложно.
Из законов Фарадея следует, что при использовании тока с изменяющимся направлением скорость осаждения будет пропорциональна разнице зарядов переносимых во время прямого и обратного импульсов. Это значит, что для сохранения скорости осаждения величина тока в течении прямого импульса должна быть больше, чем на постоянном токе, чтобы компенсировать заряд перенесенный во время обратного импульса (в итоге средний ток остается таким же как и для постоянного тока). Из упомянутой выше публикации так же следует, что в некоторых режимах обратный ток может в разы (до 4-х раз) превышать прямой. Итого имеем следующие требования: минимальная длительность импульса тока должна быть 1мс, источник должен иметь запас по выходному току в несколько раз выше необходимого для режимов постоянного тока. Поскольку ВАХ гальванической ванны мало отличается от линейной (по крайней мере из тех данных, что у меня есть), в импульсных режимах понадобятся пропорционально большие выходные напряжения.

Несколько слов о самих режимах осаждения. Режимы осаждения при использовании промышленных блескообразователей определяются производителем блескообразователя. Для разных блескообразователей эти режимы несколько отличаются, но как правило лежат в диапазоне 2-4А/дм2. Замечу, что практически всегда указывается и нижняя граница плотности тока. Причина проста — блескообразователь для нормальной работы требует, что бы напряженность поля была не меньше некоторой величины. Без блескообразователя плотности тока обычно не превышают 1-1.5А/дм2. Итого получается 1-4А/дм2. Типичная «любительская» заготовка размером 100х160мм имеет площадь 3.2дм2 (не забываем, что учитывается вся площадь заготовки, а это две стороны). Из этого не сложно посчитать, что для постоянного тока понадобится до 12-13А, а для некоторых реверсных режимов может понадобиться до 60А в импульсе даже на такой небольшой заготовке.

Еще один существенный момент: сразу после активации (и в некоторых случаях химмеднения) проводящий слой на поверхности отверстий достаточно тонкий и в процессе погружения заготовки в электролит (в котором изрядно серной кислоты) его можно легко повредить. Чтобы этого избежать применяется так называемая загрузка под током, то есть напряжение на заготовку подается до того, как она опускается в гальваническую ванну. Для этого режима нельзя применять стабилизацию тока, поскольку пока заготовка не погружена в электролит полностью плотность тока может многократно превысить рабочие величины и покрытие получится с дефектами и/или плохой адгезией. В этом случае нужен режим стабилизации напряжения, который позволит наращивать ток пропорционально площади заготовки находящейся в электролите. Замечу, что нет необходимости поддерживать именно рабочий ток. Достаточно небольшого смещения потенциалов, чтобы остановить реакцию проводящего слоя и электролита. Итого имеем еще одно требование — возможность работы в режиме стабилизации напряжения, причем напряжения очень низкого (десятки-сотни милливольт).

Источник

Электрический расчет электрохимических ванн

Целью расчета является о

ТПЖА.443214.072.ПЗ
Лит
№ докум.
Изм.
Подп.
Дата

пределение силы тока и напряжения на ванне. На основании этих данных в дальнейшем подбирают источник постоянного тока.

Сила тока на ванне определяется произведением технологической плотности тока на площадь деталей, одновременно покрываемых в ванне:

, (3.1)

Коэффициент 1,05 учитывает потери электричества на контакты и поверхность контактов. Для расчета берется верхнее значение допустимой по технологии плотности тока.

Максимальное значение допустимой по технологии плотности тока:

Сила тока на ванне:

Напряжение на ванне цинкования при покрытии деталей на подвесках определяется по формуле:

, (3.2)

где β — коэффициент, учитывающий потери напряжения в контактах (зависит от типа электрохимического процесса и вида детали),

α — коэффициент, учитывающий увеличение падения напряжения за счет газонаполнения (зависит от количества газов, выделяющихся при электролизе, колеблется от 0,01 до 0,2),

Еа и Ек — потенциалы анода и катода при данных плотностях тока, В.

Выбираем Ек = -1,5В и Еа = 0,75В [2].

Падение напряжения в электролите IR определяется как:

, (3.3)

где — среднее геометрическое катодной и анодной

χ – электропроводимость электролита по [2] χ=36,6Ом — 1 м — 1 ;

L к-а — расстояние между катодом и анодом, L к-а =0,3м

По рассчитанным данным Imax=840 А, U=7,29В подбираем источник тока Пульсар-Про 1250/12 [3].

Аналогично подбирается источник тока для ванны электрохимического обезжиривания:

Разность потенциалов анода и катода при верхних значениях технологических плот

Лист
ТПЖА.443214.072.ПЗ
Лит
№ докум.
Изм.
Подп.
Дата

ностей тока рассчитывается по формуле:

,

Где — разность равновесных потенциалов анода и катода;

— сумма перенапряжений электрохимических реакций.

, (3.4)

где а, b – коэффициенты уравнения Тафеля.

Для реакции выделения водорода , выделения кислорода

Удельная электропроводность

,

.

По рассчитанным данным Imax=1050 А, U=15,06В подбираем источник тока Пульсар-Про 1600/24 [3].

Тепловые расчёты ванн

В гальванических цехах для нагрева растворов применяют электрический ток, водяной пар и горячую воду. Наиболее часто в качестве теплоносителя применяется пар под давлением 0,2 – 0,3 МПа.

Цель теплового расчета ванн — определение количества теплоты, которое необходимо подводить к ванне в период ее разогрева и для поддержания рабочей температуры. На ос

Лист
ТПЖА.443214.072.ПЗ
Лит
№ докум.
Изм.
Подп.
Дата

новании расчета определяют параметры нагревательного устройства и расход теплоносителя.

Тепловой расчет нагревающихся ванн

Источник



Расчет гальванических источников тока

Расчет источников постоянного тока производят на основании силы тока, потребляемой ваннами, с учетом требуемого напряжения. Величину силы тока, подводимого к одной ванне, рассчитывают по величине единовременной загрузки ванны и плотности тока. Однако, при выборе источника постоянного тока для питания ванн ориентируются на величину силы тока, превышающей расчетную на 15-20%:

I = i · f · (1,175 ± 0,015)

Это необходимо потому, что подвески имеют неизолированные контакты, увеличивающие общую покрываемую поверхность, а также потому, что при расчете оборудования по укрупненным нормам отдельные загрузки на подвеску или в ванну могут быть несколько выше средних расчетных.

Помимо силы тока при выборе источников постоянного тока для питания гальванических ванн необходимо знать напряжение на ванне. Напряжение на ванне зависит от: вида покрытия и электролита, плотности тока, расстояний между анодом и деталями, температуры электролита.

Необходимое напряжение на ванне может быть принято на основании практических данных или определено расчетным путем. Напряжение на ванне Е складывается из падения напряжения на преодоление омического сопротивления электролита ЕΩ, алгебраической разности электродных поляризаций Еа — Ек и падения напряжения в контактах и проводниках первого рода Епр:

Е = ЕΩ + (Еа — Ек) + Епр

Падение напряжения на преодоление омического сопротивления электролита ЕΩ рассчитывают через катодную плотность тока iк (или среднюю плотность тока, если катодная и анодная плотности различны), расстояние между анодом и катодом l и удельную электропроводность электролита χ :

Величины анодной и катодной поляризации Еа и Ек определяются экспериментально или из расчета равновесных потенциалов и значений анодной и катодной поляризации при данной плотности тока

Падение напряжения в контактах и проводниках первого рода Епр (в штангах, деталях, анодах) не может быть определено расчетным путем, особенно потери в контактах, которые вследствие загрязнений и коррозии достигают значительных размеров (до 50% от общего напряжения на ванне).

Обычно принимают Епр = 5-10% от суммы ЕΩ + (Еа — Ек).

При анодировании и покрытии деталей насыпью в колоколах и барабанах напряжение на ванне не может быть определено расчетным путем из-за целого ряда факторов.

При проектировании напряжение, которое необходимо подвести к ванне, принимают обычно по практическим данным. Выпрямители выбирают по номинальному значению выпрямленного напряжения, рекомендованному для проведения различных электрохимических процессов, которое представлено в Таблице 1.

Таблица 1. Рекомендуемое номинальное напряжение выпрямителя для электрохимических процессов

Гальванические процессы Номинальное напряжение, В
На подвесках:
Цинкование, кадмирование, лужение, свинцевание, меднение цианистое, никелирование и меднение кислые без перемешивания и без нагрева 6
Электрохимическое обезжиривание, хромирование декоративное и твердое, снятие покрытий (меди, никеля, хрома), никелирование и меднение кислые с перемешиванием и с нагревом 9; 12
Анодирование в серной кислоте 12; 18; 24
Электрополирование алюминия в кислом растворе 18; 24
Электрополирование алюминия в щелочном растворе 12; 18; 24
Для всех видов гальванических покрытий в колоколах и в барабанах 12; 18; 24

При выборе типов выпрямителей следует исходить из индивидуального питания каждой ванны, т.е. на каждую ванну должен быть установлен отдельный выпрямитель. Один выпрямитель на две-три ванны устанавливают очень редко, только при небольшой силе тока и для ванн с одинаковыми процессами.

Источник