лення деталей користуються одним з методів гальванотехніки званим залізненням поверхні.
Суть методу полягає в наступному: у розчин хлориду заліза (FeCl 2 * 7H 2 O) і йодистого калію (KI) опускаються два електроди, причому катодом служить деталь із захисними покриттями на поверхні яку не треба нарощувати. Після цього на електроди подається напруга і в розчині електроліту протікає електричний струм. При цьому іони заліза осідають на катоді (деталі), а іони хлору на аноді. Процес продовжується до тих пір, поки не буде досягнута потрібна товщина шару заліза.
Рис 1.
Як відомо з курсу фізики, за законом Фарадея, маса речовини, яка виділяється при електролізі пропорційна щільності струму протікає через розчин електроліту. За даними практичних досліджень оптимальна щільність струму складає 20 А/дм 2. Ванна використовувана в цьому технологічному процесі дозволять обробляти деталі загальною площею 40 дм 2. Значить, максимальний струм електрода становить 800 А.
Якість покриття помітно поліпшується при асиметричній формі струму. Так як при позитивному струмі відбувається процес нарощування покриття, а при негативному процес розчинення частини покриття, то при певному поєднанні часів позитивного і негативного дії струму виходить якісне рівномірне покриття.
Рис 2.
Нижче наведено завдання на покриття реальної деталі.
Таблиця 1
I катода I Анода?=I катод/I Анода Час впливу, мін.100751.3510050251003335100205480
Причому період часу? некритичний і становить від 0.01-50 Гц.
З усього вищесказаного можна вже зробити деякі висновки:
Пристрій повинен являти собою джерело струму, причому досить потужне джерело.
Струм в навантаженні повинен бути асиметричним.
Пристрій працює у важких виробничих умовах (сира, агресивне середовище, t? C=0 ... + 50).
Участь людини у виробничому процесі повинно зводитися до мінімуму.
В даний час застосовується джерело струму зібраний на основі зварювального трансформатора Т1200 потужністю 40кВт.
Випрямлення виробляється мостовим тиристорним випрямлячем, формування струму негативної полярності відбувається за допомогою зворотного тиристора. Діаграми напруг наведені на наступному малюнку.
Рис 3.
Регулювання відносин струмів, а також стабілізація струму виробляється за допомогою наборів резисторів підключених на виході пристрою.
Зазначений спосіб регулювання неефективний, тому що відбувається односторонній насичення трансформатора, а отже підвищується потужність трансформатора і зменшується ККД установки. Також значно знижує ККД і стабілізація струму за допомогою баластних резисторів.
У системі не передбачена автономна робота або робота за програмою, тобто хімік-технолог повинен стежити за часом і за струмом установки, коректуючи його за допомогою резисторів.
Опис можливих варіантів пристрою
Основний внесок у масогабаритні показники вносить трансформатор. Зменшення його обсягу як відомо можливо тільки при підвищенні частоти перетворення. Однак, за допомогою таких елементів як тиристори частоту перетворення помітно підвищити не вдається. Значить випрямлення і формування асиметричного струму необхідно вести за допомогою більш швидкодіючих ключів (польових транзисторів і діодів Шотки)
Захист від взаємодії пристрою з навколишнім середовищем можлива при повній ізоляції його від негативних умов, з примусовим охолодженням повітрям із зовнішнього середовища.
Рис 4.
Представлена ??вище схема є схемою перетворювача з проміжною ланкою підвищеної частоти. За допомогою інвертора виконує задачу стабілізації вихідного струму здійснюється перетворення високої напруги і малого струму в низьковольтне напруга і великий струм.
Випрямлення виробляється за допомогою ключів змінного струму виконаних на польових транзисторах. Причому зворотний зв'язок заводиться по струму, що забезпечує плавне регулювання і стабілізацію струму. Однак у даній схемі до транзисторів прикладається подвоєне зворотна напруга U=80 В. В асортименті продукції, що випускається не вдалося знайти сільноточние транзистори на задану напругу.
Ключі змінного струму можуть бути виконані і за схемою представленої нижче.
Однак таке включення для застосування в даному пристрої є не доцільним, оскільки хоча і вироблятися економія на ключах на послідовно включаються в два рази більше діодів, що призводить великих вт...
