1. Descripció
El poliment electroquímic és un procés que elimina les protuberàncies microscòpiques de la superfície metàl·lica mitjançant la dissolució electroquímica, donant com a resultat una superfície llisa i uniforme. En els camps aeroespacial i mèdic, els components requereixen una qualitat superficial extremadament alta, resistència a la corrosió i biocompatibilitat, cosa que fa que el poliment electroquímic sigui un dels processos essencials. Les fonts d'alimentació de CC tradicionals s'enfronten a problemes com ara la baixa eficiència i la poca uniformitat en el poliment electroquímic, mentre que les fonts d'alimentació de CC de commutador d'alta freqüència i les fonts d'alimentació per polsos milloren significativament el nivell del procés de poliment electroquímic.
2.Principis de funcionament de les fonts d'alimentació de CC i polsos de commutador d'alta freqüència
2.1 Font d'alimentació de CC amb commutador d'alta freqüència Una font d'alimentació de CC amb commutador d'alta freqüència converteix la CA de freqüència pública a CA d'alta freqüència i després la rectifica i la filtra per proporcionar una alimentació de CC estable. La freqüència de funcionament sol oscil·lar entre desenes de quilohertzs i diversos centenars de quilohertzs, amb les característiques següents:
Alta eficiència: l'eficiència de conversió pot superar el 90%, cosa que resulta en un baix consum d'energia.
Alta precisió: corrent i voltatge de sortida estables amb fluctuacions inferiors a ±1%.
Resposta ràpida: resposta dinàmica ràpida, adequada per a requisits de processos complexos.
2.2 Font d'alimentació per impulsos Una font d'alimentació per impulsos es basa en la tecnologia de font d'alimentació per commutador d'alta freqüència i emet corrents d'impulsos periòdics a través d'un circuit de control. Les seves característiques inclouen:
Forma d'ona de pols ajustable: Admet ones quadrades i CC.
Alta flexibilitat: la freqüència d'impuls, el cicle de treball i l'amplitud es poden ajustar independentment.
Efecte de poliment millorat: la naturalesa intermitent dels corrents de pols redueix la polarització de l'electròlit i millora la uniformitat del poliment.
3.Característiques de les fonts d'alimentació de poliment electroquímic per a camps aeroespacials i mèdics
Les fonts d'alimentació utilitzades en el poliment electroquímic per a aplicacions aeroespacials i mèdiques han de complir uns estàndards elevats de qualitat, seguretat i fiabilitat del producte. Per tant, han de tenir les característiques següents:
3.1 Control d'alta precisió
● Estabilitat de corrent i voltatge: el poliment electroquímic per a components aeroespacials i mèdics requereix una qualitat superficial extremadament alta, per la qual cosa la font d'alimentació ha de proporcionar un corrent i un voltatge altament estables, amb fluctuacions normalment controlades dins de ±1%.
● Paràmetres ajustables: La font d'alimentació ha de permetre ajustaments precisos de la densitat de corrent, el voltatge i el temps de poliment per satisfer les necessitats dels diferents materials i processos.
●Mode de corrent constant/tensió constant: Admet els modes de corrent constant (CC) i tensió constant (CV) per adaptar-se a les diferents etapes del procés de poliment.
3.2 Alta fiabilitat
● Llarga vida útil: L'entorn de producció en els camps aeroespacial i mèdic exigeix una alta fiabilitat dels equips, per la qual cosa la font d'alimentació s'ha de dissenyar amb components d'alta qualitat i dissenys avançats per garantir un funcionament estable durant llargs períodes.
● Protecció contra fallades: Funcions com ara protecció contra sobrecorrent, sobretensió, sobreescalfament i curtcircuit per evitar danys a les peces o accidents de producció a causa de fallades en el subministrament elèctric.
● Capacitat antiinterferències: La font d'alimentació ha de tenir una forta resistència a les interferències electromagnètiques (EMI) per evitar interrupcions en dispositius electrònics mèdics o aeroespacials sensibles.
3.3 Adaptabilitat a materials especials
● Compatibilitat multimaterial: els materials habituals utilitzats en els camps aeroespacial i mèdic, com ara els aliatges de titani, l'acer inoxidable i els aliatges a base de níquel, requereixen que la font d'alimentació sigui compatible amb les diferents necessitats de poliment electroquímic.
● Baixa tensió, alta capacitat de corrent: Alguns materials (com els aliatges de titani) requereixen baixa tensió (5-15 V) i alta densitat de corrent (20-100 A/dm²) per al poliment electroquímic, de manera que la font d'alimentació ha de tenir la capacitat de sortida corresponent.
4.Tendències de desenvolupament tecnològic
4.1 Major freqüència i precisió Els futurs desenvolupaments en fonts d'alimentació de commutador d'alta freqüència i fonts d'alimentació per polsos se centraran en freqüències més altes i una major precisió per satisfer la demanda de tractament de superfícies ultraprecis en els camps aeroespacial i mèdic.
4.2 Control intel·ligent La integració de les tecnologies d'intel·ligència artificial (IA) i Internet de les coses (IoT) permetrà un control intel·ligent i una monitorització en temps real del procés de poliment electroquímic, millorant l'eficiència de la producció i la qualitat del producte.
4.3 Sostenibilitat ambiental Desenvolupament de tecnologies de subministrament d'energia de baix consum energètic i baixa contaminació per reduir l'impacte ambiental dels processos de poliment electroquímic, en línia amb la tendència de fabricació verda.
5. Conclusió
Les fonts d'alimentació de CC amb commutador d'alta freqüència i les fonts d'alimentació per polsos, amb la seva alta eficiència, precisió i característiques de resposta ràpida, tenen un paper crucial en el poliment electroquímic per als camps aeroespacial i mèdic. No només milloren la qualitat i l'eficiència del tractament de superfícies, sinó que també compleixen els estrictes requisits de fiabilitat i consistència en aquestes indústries. Amb els continus avenços tecnològics, les fonts d'alimentació amb commutador d'alta freqüència i per polsos desbloquejaran un potencial encara més gran en el poliment electroquímic, impulsant les indústries aeroespacial i mèdica a nivells de desenvolupament més alts.
Data de publicació: 13 de febrer de 2025
