Меню

Источники тока в гальванике

Гальваника своими руками в домашних условиях: технология и оборудование

Гальваника – это и раздел прикладной науки «Электрохимия», в котором изучаются процессы, протекающие при осаждении катионов металла на катоде, помещенном в электролитический раствор, и технологический процесс. Гальваника в домашних условиях или выполняемая на производстве позволяет наносить на поверхность обрабатываемого изделия тонкий слой металла, который может выступать в роли защитного или декоративного покрытия.

Домашняя гальваническая установка

Домашняя гальваническая установка

Особенности процесса

Покрытие, формируемое на обрабатываемой детали при помощи гальваники, может наноситься в технологических целях либо выполнять декоративные, защитные или сразу обе функции. В декоративных целях создают тонкий слой золота или серебра, а чтобы обеспечить надежную защиту поверхности обрабатываемой детали от коррозии, выполняют цинкование или гальваническое меднение.

Схема процесса электролиза

Схема процесса электролиза

Сделать гальванику даже в домашних условиях несложно. Выполняют такую процедуру следующим образом.

  • В диэлектрическую емкость с электролитом опускают два анода, подключаемые к плюсовому контакту источника электрического тока. Материалом изготовления таких анодов должен быть металл, слой из которого необходимо сформировать.
  • Само обрабатываемое изделие, подключаемое к минусовому контакту источника электрического тока и, таким образом, выступающее в роли катода, помещается в электролите между анодами.
  • Гальванизация, то есть процесс переноса молекул металла с электролита на изделие-катод, начинает происходить в тот момент, когда замыкается полученная электрическая сеть.

Схема гальванической установки

Схема гальванической установки

Необходимое оборудование

Гальваника своими руками может быть качественно выполнена с использованием даже самого простейшего оборудования, которое есть в арсенале многих мастеров. В первую очередь следует подобрать источник постоянного тока, который обязательно должен быть оснащен регулятором выходного напряжения. Наличие такого регулятора необходимо для того, чтобы иметь возможность плавно и в широких пределах изменять мощность вашего самодельного устройства для гальваники.

В качестве источника питания в домашних условиях очень удобно использовать выпрямитель электрического тока, который можно собрать самостоятельно (или приобрести серийную модель). Многие умельцы, выполняющие нанесение гальванического покрытия в домашних условиях, в качестве источника тока применяют серийные сварочные аппараты.

Для домашней гальваники подойдет стабилизированный блок питания с регулируемым напряжением (1,5–12 В)

Для домашней гальваники подойдет стабилизированный блок питания с регулируемым напряжением (1,5–12 В)

Гальваническая ванна своими руками также может быть изготовлена без особых проблем. В качестве такой ванны можно использовать любую емкость из стекла или пластика, при этом необходимо учитывать, что в такую емкость для гальваники должна помещаться как обрабатываемая деталь, так и требуемое количество электролита. Очень важно также, чтобы ванна была достаточно прочной и могла выдерживать высокую температуру, величина которой может доходить до 80°.

Аноды, используемые для осуществления гальваники в домашних условиях, выполняют сразу несколько важных функций:

  • подводят в электролит электрический ток и обеспечивают равномерное распределение последнего по обрабатываемой поверхности;
  • возмещают убыль наносимого на изделие металла, расходуемого из химического состава электролита;
  • способствуют протеканию некоторых окислительных процессов.

Гальваника дома не может быть осуществлена без использования нагревательного прибора, при помощи которого электролит доводится до требуемой рабочей температуры. Очень удобно, когда интенсивность нагрева, обеспечиваемого таким устройством, может регулироваться. Если ориентироваться на опыт домашних умельцев, которые уже имеют опыт нанесения гальванических покрытий в домашних условиях, можно порекомендовать использовать в качестве нагревательного прибора небольшую электроплитку или обычный утюг с регулировкой степени нагрева подошвы.

Что потребуется для приготовления электролита

Чтобы безопасно хранить в домашних условиях химические реактивы, из которых будет готовиться электролит для гальваники, а также сам готовый раствор, вам потребуется стеклянная посуда с притертыми крышками. Количество химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор, необходимо отмерять с точностью до одного грамма. Для решения такой задачи в домашних условиях подойдут даже недорогие электронные весы, которые можно приобрести в любом хозяйственном магазине.

Готовый электролит можно слить и в пластиковую бутылку, но для кислотных составов нужно использовать стеклянную посуду

Готовый электролит можно слить и в пластиковую бутылку, но для кислотных составов нужно использовать стеклянную посуду

Если вы решили заняться нанесением гальванических покрытий на различные изделия в домашних условиях, то наверняка столкнетесь с проблемой приобретения химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор. Дело в том, что организации, производящие и реализующие такие химические вещества, могут продавать их только тем, кто имеет соответствующие разрешительные документы. Приобрести такие химические реактивы частному лицу или даже организации, не обладающим такими документами, проблематично.

Для нанесения декоративных металлизированных покрытий можно приобрести специальные комплекты, состоящие из всех необходимых компонентов

Для нанесения декоративных металлизированных покрытий можно приобрести специальные комплекты, состоящие из всех необходимых компонентов

Как правильно подготовить изделие к процедуре

После того как вы изготовили свой гальванический аппарат, нашли все необходимое оснащение и химические составляющие, можно приступать к такому важному процессу, как подготовка изделия, которое будет подвергаться гальванике. Важность такого процесса очень сложно переоценить, так как именно от качества его выполнения во многом зависит то, какими характеристиками будет обладать готовое покрытие.

Гальваническое покрытие выделяет все недостатки поверхности

Гальваническое покрытие выделяет все недостатки поверхности, поэтому обрабатываемая деталь должна быть идеально подготовлена, то есть устранены все сколы, царапины и раковины

Для того чтобы обезжирить обрабатываемую поверхность перед гальваникой, можно использовать органические растворители в чистом виде или приготовить для этих целей специальный раствор. В частности, для эффективного обезжиривания стали или чугуна в домашних условиях готовят растворы, в состав которых входят едкий натр, жидкое стекло, карбонат натрия и фосфат натрия. Обезжиривание изделий из таких металлов выполняют в нагретом до 90° растворе. Цветные металлы можно эффективно обезжирить растворами, содержащими в своем составе хозяйственное мыло и фосфорнокислый натрий.

Составы щелочных обезжиривающих растворов

Составы щелочных обезжиривающих растворов

Чтобы получить качественное гальваническое покрытие как в домашних, так и в производственных условиях, с обрабатываемой поверхности необходимо также удалить окисную пленку, для чего используют специальные декапирующие растворы с серной или хлороводородной кислотой.

Требования техники безопасности

Любая гальваническая операция (цинкование, хромирование, никелирование, меднение и др.) является опасным технологическим процессом, поэтому при ее выполнении в домашних условиях необходимо строго следовать требованиям техники безопасности. Опасной гальванику делают как токсичные химические вещества, так и высокая температура нагрева электролита, а также риски, связанные с любыми электрохимическими процессами.

Для проведения гальваники в домашних условиях лучше отвести нежилое помещение, в качестве которого может выступать гараж или мастерская. В нем обязательно должна быть организована качественная вентиляция. Все электрическое оборудование, которое вы будете использовать для того, чтобы сделать гальванику, необходимо заземлить.

Резиновые перчатки, очки и респиратор – минимум необходимых защитных средств

Резиновые перчатки, очки и респиратор – минимум необходимых защитных средств

Личная безопасность – самое важное правило, которого следует строго придерживаться при осуществлении гальваники в домашних условиях. К мерам, которые способны обеспечить такую безопасность, следует отнести:

  • использование респиратора для защиты дыхательных путей;
  • защита рук при помощи мягких и прочных резиновых перчаток;
  • использование при работе клеенчатого фартука и обуви, способной защитить от ожогов кожу ног;
  • защита органов зрения при помощи специальных очков.

Кроме того, во время процедуры гальваники не следует ничего есть и пить, чтобы случайно не наглотаться и вредных испарений.

Никелирование

Покрытие металла слоем никеля в домашних условиях могут выполнять в качестве финишной обработки или перед хромированием. Такой процесс получил название «гальваностегия», так как наносимый на поверхность изделия слой никеля повышает ее устойчивость к негативным факторам внешней среды. Кроме высоких защитных свойств, никелевый слой отличается и декоративной привлекательностью.

Температура электролита при выполнении никелирования не превышает 25°, а плотность тока находится в пределах 1,2 А/дм 2 . Электролит, кислотность которого должна находиться в пределах 4–5 pH, представляет собой водный раствор, в состав которого входят такие химические элементы, как сульфат никеля, магний, натрий, пищевая соль, борная кислота.

Хромирование

Гальваническое хромирование в домашних условиях или на производственном предприятии позволяет придать поверхностному слою обрабатываемого изделия более высокую твердость, устойчивость к коррозии, а также декоративность. Поскольку хромовое покрытие отличается достаточно высокой пористостью, его выполняют после гальванического нанесения меди на обрабатываемую деталь (либо никелирования). Для выполнения такой технологической операции используют аноды, которые изготовлены из сплава свинца, олова и сурьмы.

Установка гальванического хромирования

Установка гальванического хромирования

На конечный результат хромирования, выполнить которое в домашних условиях достаточно сложно, так как для этого необходимо использовать токи высокой плотности – до 100 А/дм 2 , оказывают влияние различные факторы. К наиболее значимым из них следует отнести:

  • температуру используемого электролита – от данного параметра зависит оттенок формируемого покрытия, которое может быть матовым (температура ниже 35°), блестящим (35–55°) и молочным (выше 55°);
  • химический состав электролита, оказывающий влияние на защитные свойства формируемого покрытия, а также на его цвет, который может быть темно-голубым, синим, агатовым.

Заключительным этапом хромирования после извлечения детали из электролитического раствора является промывка обработанной поверхности водой, последующая нейтрализация в растворе пищевой соды, еще одна промывка, просушка и полировка с использованием специальных паст.

Читайте также:  Ток удержания реле это

Меднение

Меднение с использованием гальваники в домашних условиях необходимо для того, чтобы создать на поверхности обрабатываемого изделия токопроводящий слой, отличающийся небольшим значением электрического сопротивления, а также для того чтобы защитить деталь от негативного воздействия внешней среды.

После предварительного никелирования металл покрывают слоем меди с использованием раствора сернокислой меди, концентрированной серной кислоты и воды комнатной температуры.

Золочение и серебрение

Покрытие металла слоем серебра или золота – это не только гальванопластический метод обработки, при котором с поверхности обрабатываемого изделия получают точную копию, но и технология, позволяющая создать на детали защитный и токопроводящий слой. Чтобы нанести на деталь из черного металла серебро, ее необходимо предварительно покрыть никелем.

Электролит для выполнения серебрения включает в свой состав железноцианистый калий, карбонат натрия и дистиллированную воду. Рабочая температура такого раствора не должна превышать 20°. В качестве анодов при выполнении серебрения методом гальваники используются пластины из графита.

Для серебрения детали опускаются в электролит, содержащий соль металла, например, нитрат серебра

Для серебрения детали опускаются в электролит, содержащий соль металла, например, нитрат серебра

Возможна также гальванопластика дома, в процессе выполнения которой поверхность изделия формируется при помощи слоя золота. Кроме того, при помощи такой технологии может быть выполнено и простое золочение детали. При этом для гальваники применяется водный раствор золота с синеродистым калием. Работать с таким электролитическим раствором можно только в помещениях с хорошей вентиляционной системой.

Многие домашние мастера задаются вопросом о том, как сделать процесс золочения более безопасным для человеческого здоровья. Для решения этой задачи ядовитую кислоту можно заменить на железистосинеродистый калий, который также называют кровавой солью. Перед выполнением золочения в домашних условиях изделие тщательно очищают и покрывают медью, если оно изготовлено из стали, свинца, олова или цинка. Для улучшения адгезии слоя золота с обрабатываемой поверхностью изделие перед обработкой окунают в раствор азотнокислой ртути.

Источник

гальванический выпрямитель

Дата: 5 апреля, 2021

Автор: FORTEX Galvanoline

Специализированные источники тока. Гальванические выпрямители

отправить ссылку страницы

Качество и свойства получаемого гальванического покрытия зависят от группы факторов, один из них ток. Для подачи электрического тока на гальванические ванны применяют источники тока. В качестве которых могут быть выпрямители переменного тока, генераторы, источники питания.

Выпрямители предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. Составляющие выпрямителей — трансформатор, вентильная группа и сглаживающий фильтр.

Параметры, характеризующие качество работы выпрямителей:

Частота пульсаций выходного напряжения;

Среднее значение выходного напряжения;

Коэффициент пульсаций;

Коэффициент полезного действия;

Внешняя характеристика — зависимость средних значений выпрямленных напряжения и тока.

Фото 1. Выпрямители от производителя FlexKraft

Виды ванн в зависимости от токового обеспечения разделяют:

С постепенным (плавным или ступенчатым) увеличением плотности тока в течение электролиза (анодирование — увеличение напряжения);

С постоянной плотностью тока на протяжении всего технологического процесса (от момента завешивания деталей до окончания электролиза);

Со скачком плотности тока в начале электролиза (хромирование — увеличивается анодная и катодная плотность тока вначале электролиза).

Варианты схем электрических соединений в гальванических ваннах

Виды схем соединений гальванических ванн и источников тока:

Отдельный источник для каждой ванны (удобный вариант, позволяющий регулировать выходное напряжение, тем самым изменяя плотность тока);

К одному источнику присоединено несколько гальванических ванн (применимо для ванн с разными процессами небольшой мощности);

Одна ванна присоединена к нескольким источникам тока (применимо для гальванических ванн, где требуется ток большой силы или нанесение покрытия на детали разной конфигурации и размеров. В таком случае в ванне устанавливаются изолированные друг от друга штанги, которые подключаются к отдельным источникам тока).

Расчет тока, подводимого к одной гальванической ванне производиться по плотности тока ( i ) и величине единовременной загрузки ( S ед . ):

Величину тока повышают на 15 — 20 % от расчетной, из-за не изолированных контактов на подвесках, увеличивающих покрываемую площадь поверхности.

Напряжение на ванне, зависящее от процесса, электролита и его температуры, плотности тока, расстояний между анодом и деталью (катодом). Необходимое напряжение принимают на основании практических данных или расчетным путем:

где Е Ом — падение напряжения омического сопротивления электролита;

Е а — Е к — разность величин анодной и катодной поляризации (поляризация определяются экспериментально или из расчета равновесных потенциалов и значений анодной и катодной поляризации при данной плотности тока);

Е пр — падения напряжения в контактах и проводниках первого рода;

l — расстояние между анодом и катодом;

χ — удельная электропроводности электролита.

Падение напряжения в контактах и проводниках первого рода ( в штангах, деталях, анодах ) определяется как 5 — 10 %:

Выпрямители выбирают по номинальному значению напряжения, рекомендованному для проведения электрохимического процесса. А так же отталкиваясь от технических характеристик выпрямителя (выходные ток и напряжение, пульсация) и технологических особенностей процесса.

Фото 2. Выпрямители FlexKraft на гальваническом производстве

Пульсация в выпрямителях

При эксплуатации выпрямителей немаловажный пункт — отсутствие пульсации . Наличие пульсации тока, особенно, при проведении процесса хромирования приводят к ухудшению характеристик покрытия в редких случаях к невозможности осаждения.

Уменьшение сцепления хрома с основой или предыдущим слоем обусловлено прерывистостью тока. На участках с пониженной плотностью тока возникает отслаивание покрытия.

С отключением одной фазы переменного тока на хромовых осадках возможен брак: потускнение, шероховатость, а также снижается фактическая толщина покрытия, такие осадки характеризуются пониженными коррозионными свойствами.

Наименее чувствительны к пульсациям или прерывистости тока электролиты хромирования со смешанными катализаторами. Подробнее о электролитах хромирования в статье » Состав гальванических ванн » .

Фото 3. Выпрямители FlexKraft с различным типом охлаждения

Сравнение модульных выпрямителей IGBT с тиристорными выпрямителями

При комплектации гальванической линии инженер-технологи сталкиваются с большим выбором выпрямителей. Поэтому предлагаем испытать тиристорные выпрямители и выпрямители, использующие принцип высокочастотного переключения по основным параметрам.

Для сравнения использовались тиристорный выпрямитель «Астра — 2» 12В 400А выпуска 1989 года и выпрямитель Flex Kraft 12B 600A выпуска 2007 года.

Фото 4. Выпрямители FlexKraft

Испытания проводились идентично для двух типов выпрямителей в барабанных ваннах слабокислого цинкования, которые входят в состав гальванической линии.

Режим эксплуатации линии: трехсменный, без выходных дней.

Расположение выпрямителей: вблизи гальванических ванн к которым они подключаются.

Нагрузка, выдаваемая выпрямителями зависит от обрабатываемых деталей и загрузки барабана, варьируется в промежутке 250-300 А.

Каждый из выпрямителей подключен к цеховой электросети через отдельный счетчик электроэнергии. Для определения количества ампер-часов, выданных выпрямителем в нагрузку тиристорный выпрямитель оснащен внешним счетчиков ампер-часов, в выпрямителе Flex Kraft использовался встроенный счетчик ампер-часов. Для оценки энергоэффективности ежедневно в течение 30 дней снимались показания счетчиков и определялось потребление электроэнергии от электросети каждым из выпрямителей, а также определялось количество ампер часов, выданных выпрямителем в нагрузку.

Результаты 30 — ти дневных испытаний зафиксированы в таблице:

В нагрузку, Ампер/час

Потребление на 1000 Ампер/часов

В приведенной сравнительной таблице энергоэффективность выпрямителя, использующего технику высокочастотного переключения, сравнительно выше, чем у тиристорного выпрямителя, и для выдачи нагрузки одинакового количества ампер-часов Flex Kraft потребляет на 349 электроэнергии меньше.

Сравнение выпрямителей по основным параметрам в таблице:

Выпрямитель Flex Kraft

Преимущества Flex Kraft

Некоторые выпрямители поставляются без дополнительных фильтров и указывается что нельзя работать на 100% мощности, что бы избежать проблем с качеством жесткого хромирования. Качественный фильтр для тиристорных выпрямителя часто

дорогой и занимает много места.

Очень низкая пульсация, стандарт 0.9 нет необходимости в компенсирующих устройствах и также отсутствуют штрафы за реактивную составляющую.

Прямая экономия за каждый час работы.

Гибкость в размерах

Такой выпрямитель будет иметь всегда те размеры, которые он получил при производстве. Нет возможности изменить их, при возможном изменении процесса.

Выпрямитель Flex Kraft может быть надстроен дополнительными модулями, если в процессе эксплуатации необходимо увеличить мощность или производительность. Ко всему прочему модули могут объединяться в группы, для получения напряжения в 60 вольт, если этого требует новый процесс (например анодирование).

Инвестиции в выпрямители не завязаны на определенный процесс. Можно сэкономить большие деньги в будущем, при изменении процессов.

выпрямители flex kraft для гальванического производства

Наверняка, почти каждый инженер-технолог за время своей практики слышал о выпрямителях Flex Kraft. Рассмотрим основные особенности шведских выпрямителей:

Дуаль — возможна работа одного выпрямителя как два с независимым управлением двух ванн. Возврат к одинарной системе осуществляется через меню.

Модульная конструкция. Выпрямитель состоит из нескольких модулей, их количество зависит от необходимого напряжения на ванне. При выходе из строя одного или несколько модулей, выпрямитель продолжает работать. Такой подход удобен при работе с большими или дорогостоящими деталями или при длительных процессах. В одной стойке размещают до 5 выпрямителей, которые могут управлять процессами на 10 ваннах.

Читайте также:  Принцип действия измерение тока мультиметром

Расположение вблизи гальванических ванн — благодаря специальной конструкции силового модуля можно располагать выпрямитель около ванны.

Экономичность. Значительная экономия электроэнергии по сравнению с тиристорными выпрямителями. Данные подтверждены экспериментом в Санкт-Петербурге и приведены выше.

Низкая пульсация — пульсация по тех описанию не выше 1%. Но на самом деле она не превышает 0,2%.

Автоматизация и программирование. Возможность запрограммировать 4 программы по 8 шагов в каждой.

Охлаждение. Доступны конструкции с водным и воздушным охлаждением.

Управление осуществляется: непосредственно на самом выпрямителе; на выносной панели ControlKraft Touch c независимым управлением до 10 выпрямителей и сохранением данных о процессах на USB-носитель; при помощи выносного пульта управления с поддержкой программирования — ControlKraft Digital.

Фото 5. Выпрямители FlexKraft с воздушным охлаждением

Предприятие СООО «ФОРТЭКС-ВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» является официальным дистрибьютором KraftPowercon. О модульных выпрямителях, пультах управления представлено на странице «Выпрямители FLEXKRAFT, KraftPowercon».

Все необходимое оборудование для нанесения любого гальванического покрытия вы можете приобрести у нас.

На правах официального дистрибьютора мы поставляем:

Источник

Как правильно выбрать источник питания (выпрямитель) для гальваники

Одним из наиболее широко применяемых методов защиты металлических деталей в машино- и приборостроении являются гальванические и другие покрытия, осуществляемые благодаря применению электрохимических процессов.


Использовано фото с сайта eurasian-defence.ru

Ключевым компонентом, обеспечивающим работу такого процесса, является источник питания постоянного тока (выпрямитель), далее ИП, и от правильного выбора такого ИП зависит должное качество обработки, безаварийность работы всей линии, а в некоторых случаях и возможность нанесения покрытия.

Выбор ИП по выходному току

Ключевым параметром гальванического процесса и, соответственно ИП, является номинальный ток. В зависимости от площади поверхности детали и вида обработки требуемый для обеспечения процесса ток может находится в диапазоне от единиц до десятков тысяч ампер. ИП должен обеспечивать стабильный ток в относительно широком диапазоне сопротивлений нагрузки, то есть со схемотехнической точки зрения являться источником тока, а не источником напряжения.

Источники питания следует выбирать с некоторым запасом по значению номинального тока для обеспечения облегченного режима работы источника и быстрой возможности нарастить мощность производства в небольшом диапазоне. Следует так же учитывать, что при работе любого источника максимальная точность измерения и стабилизации выходного тока достигается в диапазоне 50. 100% от номинального значения.

Выбор ИП по выходному напряжению

Наиболее распространенные значения напряжений в гальванических процессах лежат в пределах 6‑12 вольт, хотя встречаются процессы и с большими напряжениями (в основном процессы анодирования). При выборе значения выходного напряжения ИП в первую очередь следует изучить технологию нанесения покрытия и обеспечить запас для компенсации потерь на токоведущих шинах (проводах) особенно при протяженной линии и контактных соединениях, особенно это важно для сильноточных процессов.

ИП со сменой полярности (реверсом) тока и/или с пульсирующим током

Для некоторых гальванических и смежных процессов для обеспечения высокого качества покрытия требуется смена полярности (реверс) тока (напряжения), либо использование однополярного пульсирующего тока. В этом случае следует выбирать ИП с такими функциями с учётом требуемого диапазона значений длительности импульсов.

Выбор ИП по степени защиты корпуса

При выборе степени защиты оболочки ИП следует учитывать его место расположения. При расположении непосредственно в цеху у гальванической линии степень защиты оболочки следует выбирать не менее IP54 по причине наличия агрессивных веществ в воздухе и возможности попадания брызг реактивов на корпус ИП.

При низкой степени защиты это может привести к окислению электронных компонентов ИП и выходу его из строя. Залогом надежной и безаварийной работы ИП при таком расположении является своевременное обслуживание, очистка узлов охлаждения (радиаторов, вентиляционных решеток и вентиляторов) от загрязнений.

Так же непосредственно в цеху возможен монтаж ИП со степенью защиты оболочки ниже IP54, но только при условии установки ИП в отдельном коробе с приточно-вытяжной вентиляцией, параметры который по производительности выше производительности системы охлаждения ИП. Данный способ монтажа затрудняет обслуживание ИП и при ошибках проектирования системы вентиляции может привести к выходу ИП из строя.

Наиболее предпочтительным, но в то же время дорогим способом, является установка ИП в отдельном помещении. При данном способе расположения обеспечивается чистый воздух в помещении без агрессивных компонентов, легкий доступ для обслуживания и увеличивается межсервисный интервал. Но также увеличиваются затраты на установку и эксплуатацию.

Выбор ИП по схемотехнике

Много лет для гальванических процессов выпускаются и применяются в промышленности тиристорные ИП, в которых имеется силовой понижающий трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, выпрямляющий тиристорный мост с блоком управления, дроссель для снижения пульсаций выходного тока. Недостатками таких ИП являются большие габариты, низкий КПД, большие пульсации выходного тока, низкий коэффициент мощности и, как правило, отсутствие модульности (при наращивании производства невозможна модернизация — только полная замена на более мощный).


Тиристорный ИП (слева) и транзисторный ИП (справа)

Последние годы для гальванических процессов всё больше начали изготавливать транзисторные ИП с высокочастотным преобразованием, которые лишены вышеперечисленных недостатков тиристорных ИП и обеспечивают более широкий диапазон регулировки выходных параметров.


Пульсации выходного напряжения тиристорного (слева) и транзисторного (справа) ИП

Выбор ИП по типу охлаждения

ИП для гальваники выпускаются с принудительным охлаждением — как воздушным, так и жидкостным. Жидкостное охлаждение даёт преимущество ИП с токами 10 кА и выше, но оно сложнее, дороже и требует дополнительную систему подготовки и охлаждения жидкости.

Аксессуары для гальванических ИП

Обычно производители ИП для гальваники предлагают целый ряд полезных аксессуаров: пульты дистанционного управления, цифровые и аналоговые интерфейсы для дистанционного мониторинга и управления (в том числе автоматического), таймеры, счетчики ампер-часов и другие опции. Данные опции следует выбирать отдельно для каждого выпрямителя и процесса.

Источник

Выпрямители (источники тока) для процессов гальваноосаждения. Преобразователи/блоки питания для гальваники.

7 лет на рынке выпрямительного оборудования!

Компания разрабатывает и производит высокочастотные инверторные выпрямители (источники тока/напряжения) серии “UNIV”, различного диапазона выходной мощности от 0.36 до 150 кВт, используемые для питания гальванических ванн, функционирования установок для очистки воды, светового оборудования, для работы аппаратов плазменной резки, электродуговой металлизации, для зарядки аккумуляторных батарей и обеспечения работы различного электротехнического оборудования.

Выпрямители серии «UNIV», изготавливаются на высококачественной импортной элементной базе ведущих производителей электронных компонентов, с использованием высоковольтных IGBT-модулей (силовая часть), управляемых широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), обеспечивающих высокий коэффициент мощности и высокий КПД преобразователя. Выпрямители обладают высокой надежностью, точностью подержания выходных параметров, имеют малую импульсную составляющую и оснащены защитой от перегрузки по току и напряжению, автоматической защитой от перегрева и защитой от внешнего и внутрисхемного короткого замыкания.

Выпрямители позволяют проводить длительную, непрерывную работу в режиме максимальной нагрузки (при соблюдении рабочих условий эксплуатации). Все производимое оборудование сертифицировано.

Показатели надежности

Как выбрать нужный источник тока (выпрямитель)?

КАК ВЫБРАТЬ НУЖНЫЙ ДЛЯ ИСТОЧНИК ТОКА (ВЫПРЯМИТЕЛЬ)

При выборе выпрямителя для проведения того или иного процесса гальваносаждения, анодного оксидирования (анодирования), электрокатафарезного окрашивания, электрополирования и т.д., необходимо руководствоваться, прежде всего его техническими характеристиками: максимальным выходным током и напряжением, возможностью регулировки тока и напряжения от нуля до номинального значения, точностью установки тока и напряжения (в миллиамперах или в милливольтах) и нестабильностью выходного напряжения или тока.

Необходимое напряжение на ванне зависит от процесса гальваноосаждения (электропроводимости электролита), рабочей плотности тока и расстояния между анодом и катодом (деталью). Выбрать нужный по напряжению источник тока (выпрямитель), вам поможет таблица (ниже):

Гальванический процесс Номинальное напряжение, В
Никелирование 8 — 10
Меднение 6 – 7
Лужение 6 – 7
Цинкование 8 – 12
Копи-хромирование 8 – 12
Защитно-декоративное анодирование 18 – 24
Для сплавов алюминия с кремнием 28 — 36
Твердое анодирование 40 — 80
Электрополирование 40 — 120
Хромирование 10 — 12
Электрохимическое обезжиривание 8 — 15
Золочение 6 — 10
Серебрение 4 — 6
Родирование 8 — 10
Паладирование 8 — 10
Эматалирование 80 — 120
Электрокатафорезное покрытие 40 — 100

Необходимую для гальванического процесса силу тока рассчитывают по формуле:

ТОКА = ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ* х ПЛОТНОСТЬ ТОКА*

*Площадь детали высчитывается в дм2, а плотность тока в амперах на дм2

Плотность тока, необходимая для проведения гальванического процесса, обычно указана в технологическом описании процесса (в режиме осаждения). Выбрать нужный по силе тока источник тока (выпрямитель), вам поможет таблица ниже:

Гальванический процесс Плотность тока, А/дм2
Никелирование 1 — 6
Меднение 1 – 5
Лужение 1 — 3
Цинкование 0,5 — 2
Копи-хромирование 1 — 4
Защитно-декоративное анодирование 1 — 1,5
Твердое (глубокое) анодирование 2 — 5
Электрополирование 35 — 90
Декоративное блестящее хромирование 15 — 25
Твердое защитное хромирование 35 — 50
Электрохимическое обезжиривание 3 — 10
Золочение 0,3 — 1,5
Серебрение 0,1 — 0,5
Родирование 0,3 — 0,8
Палладирование 0,3 — 1.4
Эматалирование 2 — 4
Читайте также:  Как сгладить пульсирующий ток

Определив необходимую для процесса силу тока (и напряжение), необходимо определить с какой точностью будет подаваться ток (или напряжение). Поэтому далее, при выборе выпрямителя очень важно знать уровень основной погрешности индикации и нестабильности источника по току и напряжению.

И тут надо быть особенно внимательным. В зависимости от производителя, данные параметры в различных выпрямителях (источниках тока), могут иметь довольно значительную погрешность (часто отличную от заявленной в паспорте), по току от 1% до 3%, по напряжению от 500 мВ до 1.5 В, что может сказаться на качестве получаемого покрытия, особенно в процессах, проводимых на низких плотностях тока, когда покрываемые детали имеют минимальную площадь поверхности.

При приобретении выпрямителя (источника тока), проверьте что:

  • Погрешность выходного тока не превышает 1%
  • Погрешность выходного напряжения не превышает 1%
  • Нестабильность выходного напряжения при нагрузке не превышает 1%
  • Нестабильность выходного тока при нагрузке не превышает 1%

Если один и более из приведенных выше технических параметров в выпрямителе не соответствует указанным выходным характеристикам, лучше отказаться от покупки такого выпрямителя, в пользу более качественного. Эксплуатация выпрямителя (источника тока), имеющего отклонения от этих характеристик, может сказаться на качестве покрытия, поэтому покупка более качественного выпрямителя, экономически оправдана.

Следует обращать особое внимание на точность установки выходного тока, при выборе источника тока (выпрямителя), который будет использоваться для осаждения гальванопокрытий из драгоценных металлов. Это важно, так как площадь поверхности деталей, на которые наносятся такие покрытия, обычно минимальна и может составлять всего несколько квадратных дециметров, и соответственно для проведения такого процесса требуется очень низкая плотность тока. Поэтому при выборе источника тока следует обращать внимание на такие технические характеристики, как возможность регулировки выходного тока (в некоторых случаях и напряжения) от нулевого значения, а также на точность регулировки тока (или напряжения) и на их погрешность.

▷ В выпрямителях, серии “UNIV” не закладывается аппаратный или программный алгоритм, приводящий к неработоспособности оборудования через определенный интервал работы или времени!
▷ Использование импортной высококачественной элементной базы от ведущих европейских (”Infineon Tech”, ”АВВ”) и восточных (”Delixi-electric”, “TRinno Tech”) производителей электронных компонентов!
▷ Регулировка тока и напряжения от 0 до номинального значения, и работа в режиме стабилизации, поддержании и регулировки тока (РТ), или режиме стабилизации, поддержании и регулировки напряжения (РН)!
▷ Изготовление выпрямителей (источников тока/напряжения) с различными интерфейсами управления (аналоговый «4-20 мА» «токовая петля», цифровой «RS-485», промышленный протокол «Profinet»)!
▷ Изготовление выпрямителей с различным оснащением (реверсивное управление, включение/отключение по внешнему контакту («сухой контакт»), сенсорная панель оператора HMI, выносной пульт д/у)!
▷ Возможность оснащения выпрямителей низкочастотным импульсным режимом работы (Low Frequency Pulse Plating — LFPP) с диапазоном работы LFP от 0 до 200 Гц (для процессов анодирования титана)!
▷ Возможность изготовления выпрямителей (источников тока/напряжения), мощностью более 10 кВт, в пылезащищенном корпусе (IP54-IP65) с встроенным жидкостным охлаждением силовой части!
▷ Выпрямители (источники тока/напряжения), серии UNIV позволяют проводить длительную, непрерывную работу в режиме максимальной нагрузки (при соблюдении рабочих условий эксплуатации).
▷ Высокая эффективность (КПД) во всем рабочем диапазоне! Высокий коэффициент мощности! Отлаженный гарантийный и пост-гарантийный сервис! Гарантия на оборудование 2 года!

Выпрямители (источники тока/напряжения) малой мощности

“Весь перечень выпрямителей Выпрямители малой мощности (до 2 кВт) 30А/12В, 50А/12В, 70/12В, 100А/12В – высокочастотные импульсные источники постоянного тока (напряжения), обладающие широкими пределами регулировки. Выпрямители обладают высокой эффективностью (КПД), низким уровнем пульсаций (оснащены 2S емкостно-индуктивным LC-фильтр защиты от ЭМП), высокой стабильностью выходных параметров и имеют пониженное энергопотребление.
Выпрямители (источники тока/напряжения) 30А/12В, 50А/12В, 70/12В, 100А/12В изготовлены c использованием модульных электронных схем, работающих по технологии быстродействующего ключа (IGBT), имеют одинаковый конструктив, практически одинаковые массогабаритные параметры и могут работать с изолированным выходом, и при заземлении клеммы любой полярности («плавающая» земля). Корпуса выпрямителей выполнены в виде компактных моноблоков со съемным сетевым шнуром питания.
Выпрямители (источники тока/напряжения) 30А/12В, 50А/12В, 70А/12В, 100А/12В имеют принудительное воздушное охлаждение, защиту электронной цепи от перегрузки по току и напряжению, защиту по предельному выходному напряжению (УЗН), автоматическую защиту от перегрева и защиту от внутрисхемного короткого замыкания. Выпрямители позволяют регулировать ток и напряжение от 0 до номинального значения, и работать в режиме стабилизации, поддержании и регулировки выходного тока (РТ), или режиме стабилизации, поддержании и регулировки выходного напряжения (РН), с автоматическим переключением при изменении характера нагрузки.

Источник



Блок питания для гальваники

Какой блок выбрать. Надежный, компактный, простой в использовании.

«Я не физик, я не химик. »

«. в электричестве не разбираюсь. Боюсь запутаться в проводах, схемах. Какой блок питания мне купить для гальванопластики? Чтобы работать с ним было просто и удобно. Это возможно?»

Да, есть такие блоки питания (БП). Давайте рассмотрим их преимущества и недостатки.

Вольты и амперы

Не хотите вникать, чем вольты отличаются от амперов? Не будем. Просто определимся, сколько нам их надо. Только запомним: напряжение – вольты, сила тока (или просто «ток») – амперы.

1 ампер = 1000 миллиампер. 1А = 1000mA *C латинскими и русскими буквами, писать ли «Ампер» с большой или маленькой буквы – полная свистопляска, привыкайте. mA то же самое, что мА. Вольты В (по-русски) или V.

Хорошая новость: для меднения достаточно 2-3 Вольт, любой БП выдаст их без проблем.

* Хромирование и анодирование алюминия требует сравнительно высоких напряжений. Эти процессы явно не для начинающих, поэтому будем ориентироваться на меднение и никелирование.

Вторая новость: требуемая сила тока зависит от площади создаваемого шедевра. Примерно 20mA = 0,02 Ампера на квадратный сантиметр. Для омеднения одной бусины, сережки, кулончика или какой-нибудь мелкой фурнитуры тока хватит от любого БП.

Однако со временем аппетиты растут. Для барельефа размером с ладошку или для одновременного омеденения 10 крупных бусин силы тока начинает не хватать – ну прям как денег в реальной жизни.

* Проволочный абажурчик размером с кулак потребовал 4 Ампера. Хотя его площадь (дырки не считаются) кажется не так уж велика. При токе в 2А не только скорость продцесса в два раза меньше, чем при 4А. С этим можно смириться, но покрытие получалось тусклым. При большом токе и с блескообразующими добавками в электролите покрытие получается блестящим, зеркальным. Не требует никакой полировки или лакировки.

Что нам нужно

Блок питания
1) понижает напряжение с 220 Вольт до небольшого и
2) выпрямляет, т.е. превращает переменное в постоянное. «Плюс» и «минус» в гальванике соблюдать обязательно. Это умеет любой сетевой адаптер, например, заряжалка для мобильника.

Что нам нужно еще? 3 — регулятор, 4 — индикатор. Регулятор это ручка, которую мы крутим. Индикатор показывает силу тока. И всё это хозяйство в одном корпусе. Чтобы провода и детали не валялись хаотично на столе, на радость детям и кошке.

Самый дешевый

Китайские братья, почти близнецы.

Dazheng PS-1502D и Dasheng PS-1502DD.

Цифры означают 15 Вольт, 0 2 Ампера.


Модели отличаются набором регуляторов и клемм.
У 1502D только регулируется напряжение ручками «грубо» и «точно». У 1502DD две ручки слева
позволяют выставить максимальный ток (защита по току) и диапазон напряжения.

Цена 600-700 руб.

Пафосные светящиеся индикаторы напряжения и тока. Проснулись ночью, как там моя гальваническая ванна поживает? – Если сила тока в норме, значит хорошо.

В комплекте кучка проводов для тестирования и зарядки мобильников.

Ненадежный. Производители сэкономили на всём, отсюда и низкая цена. Если сгорит быстро, обязаны заменить по гарантии. Вместо рукоделия будет бодание с продавцами.
Более вероятно, что при большой силе тока он будет глючить. Поработает 20 минут нормально, перегреется, и станет показывать нереальную силу тока, плюс-минус километр. Медь будет осаждаться, качество покрытия будет иногда прекрасное, но чаще ужасное. Потратите много времени и материалов, и не получите хотя бы отрицательного опыта, от которого можно отталкиваться. Потому что неправильные цифры на фасаде будут вас дезинформировать.

Кто же покупает такие БП? Небогатые энтузиасты-электронщики. Корпус и индикаторы у него хорошие, по отдельности купить дороже станет, парадокс. С помощью тестера и своих знаний мастера могут его контролировать и чинить. Или сразу переделывают. Ставят хороший радиатор, меняют трансформатор, меняют диодный мост и конденсатор, меняют. – ну вы поняли. Хобби у электронщиков такое. А у нас другое. Интернет полон техническими подробностями по доработке и переделке , но это не наш путь.

Оптимальный

Приличная фирма по доступным ценам – Mastech.

Источник