4
電壓和陽極電流密度的影響
鋁制件通電氧化時，開始時很快在鋁制件表面生成一層薄而致密的氧化膜；隨之電阻增加電壓急劇升高，陽極電流密度逐漸減小。電壓繼續(xù)升高至一定值時，氧化膜因受電解液的溶解作用在較薄弱部位開始被電擊穿，促使電流通過，氧化過程繼續(xù)進(jìn)行。
鋼筆-陽極氧化能夠帶來豐富的色彩

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雜質(zhì)不利于陽極表面合金中含銅、硅等元素時，隨著氧化過程的進(jìn)行，同樣由于在電解液中的陽極溶解作用，使合金元素Cu2+, Si2+不斷集聚。當(dāng)Cu2+含量達(dá)0.02g/L時，氧化膜上會出現(xiàn)暗色條紋或黑色斑點。
電解液中可能存在的雜質(zhì)是Cl-、F-, N03-和Al3+, Cu2+、Fe2+等離子。當(dāng)Cl-,F-、N03-等陰離子雜質(zhì)含量高時，氧化膜的孔隙率大大增加，氧化膜表面變得粗糙和疏松。
這些雜質(zhì)在電解液中的允許含量為Cl- <0.05g/L, F- < 0.01 g/L。當(dāng)超過這極限值，制品表面會發(fā)生穿孔而報廢。這些陰離子雜質(zhì)來自配制電解液和清洗工序中的水源，因此必須嚴(yán)格控制水質(zhì)。

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電解液混濁度的負(fù)面影響
陽極氧化時，電解液的混濁度對氧化膜表面光亮度影響極大。
通常，硫酸氧化膜是透明的，它的主要成分是Al2O3。多孔狀的氧化膜具有極大的吸附性能，利用這一特點將鋁和鋁合金表面進(jìn)行各種色彩圖案花紋的裝飾。
若在電解液中含有各種不透明的固態(tài)混濁物，也被吸附填充到膜孔中去，會使氧化膜透明度下降，膜層的反光率受到阻擋，從而影響氧化膜的光亮度。
混濁物來源于鋁制件前處理不良和清洗水質(zhì)不凈，或由于陰陽極反應(yīng)劇烈與溶液的對流作用使雜質(zhì)不易沉淀于缸底，被分散懸浮在電解液中，電解液透明度較差，甚至不透明并帶有一定的色澤。因此，對那些外觀要求較高的鋁制品，在氧化過程中，必須對電解液進(jìn)行連續(xù)過濾。

電拋光的持續(xù)時間對拋光質(zhì)量影響很大。開始的一段時間內(nèi)，整平速度較大,隨后則逐漸減緩,甚至?xí)p害表面已出現(xiàn)的光潔度。隨著電流密度與溫度的提高，電拋光的時間應(yīng)當(dāng)縮短。為了獲得光潔度較高的表面，常可采用反復(fù)幾次拋光的辦法，而每次拋光的時間則不要太長。
鋁及其合金的電拋光,早先多是采用磷酸-硫酸溶液，純度高，拋光的效果也就越好。作為鋼的電拋光的電解液雖有很多種，但真正用于生產(chǎn)的并不多。為了延長電解液的使用期限和節(jié)約磷酸，在電拋光碳鋼時，可以先在磷酸-硫酸-鉻酸酐溶液中進(jìn)行初拋,然后再用磷酸-鉻酸酐電解液精拋。如果使用大電流間斷地沖擊，后可使表面光潔度達(dá)到。鎳、銅等的電拋光也可在類似的溶液中進(jìn)行。

1.3.4 直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時，由同一臺電源疊加輸出一純直流成分，更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。
近幾年來，國產(chǎn)多功能脈沖電源技術(shù)已趨于成熟，其中脈沖波形垂直程度，波形平穩(wěn)程度、穩(wěn)定性、抗干擾性等指標(biāo)達(dá)到甚至超過了國外水平。
直流電源波形對電鍍質(zhì)量有突出的影響，例如：高頻率定脈寬高頻穩(wěn)壓/穩(wěn)流脈沖電源電鍍時會產(chǎn)生特殊效應(yīng)，這也是普通直流電源電鍍無法達(dá)到的效果，有些現(xiàn)象還不能用常規(guī)電化學(xué)理論來加以解釋。而直流波形對電鍍沉積的影響目前還難以從理論上進(jìn)行預(yù)測，只能通過大量的試驗來作相對比較，篩選出適宜的波形。

2 電鍍電源對電鍍工藝的影響
2.1 鍍鉻
各類電鍍工藝中，鍍鉻是受電源波形影響大的鍍種之一。鍍鉻必須采用低紋波直流電源，否則光亮范圍窄，鍍層易發(fā)花、發(fā)灰，這一點已為不少人認(rèn)同，但實踐中仍有因?qū)ζ湔J(rèn)識不足，往往由于紋波系數(shù)過大影響套鉻質(zhì)量而束手無策的事時有發(fā)生。因此，電鍍電源的選擇就更顯重要。
對于經(jīng)常使用反向電解的電鍍硬鉻生產(chǎn)，需要電源極性換向裝置。簡單的方法是使用手動換向開關(guān)。由于電流很大，開關(guān)通、斷時會形成較大的電火花，開關(guān)很容易損壞。將觸點浸入變壓器油中可以延長使用壽命。可控硅整流器實現(xiàn)換向比較容易，由于是無觸點換向，不會產(chǎn)生火花腐蝕。如電流變化不大時，可考慮使用可控硅極換向裝置。
電源波形對鍍鉻的影響較大。而且往往容易被操作者忽視。如某廠小件鍍裝飾鉻，覆蓋能力非常差，反復(fù)調(diào)整鍍液中硫酸與鉻酐的比值，仍無效。經(jīng)現(xiàn)場查驗，采用1000A老式可控硅整流器，且平均電流僅200A左右，負(fù)荷率很低，顯然輸出紋波系數(shù)太大。換接一臺雙反星形輸出的硅整流器，鍍鉻即轉(zhuǎn)為正常。另有某廠鍍鉻上午生產(chǎn)正常，下午即出現(xiàn)裝飾鉻局部發(fā)灰，無法生產(chǎn)，懷疑鍍液故障，反復(fù)加硫酸、碳酸鋇調(diào)整一兩天，均無法解決。分析原因，鍍液成分不可能突變，懷疑硅整流管有損壞造成波形殘缺而增大紋波。用鉗形電流表測定各整流管電流，發(fā)現(xiàn)斷路2支，更換新管后，故障消除。
鍍微裂紋硬鉻，輸出紋波過大時，裂紋不細(xì)密且分布不均勻。
采用脈沖電鍍鉻，也可得到優(yōu)良的鍍層。研究表明，當(dāng)采用工藝條件為：頻率1000Hz，占空比通：斷=1/5，平均電流密度40A/dm2，30度溫度，獲得的鍍鉻層耐磨性提高三倍;耐腐蝕性提高5倍。
2.2 光亮酸性鍍銅
一般情況下，光亮鍍銅都有一個規(guī)律：從赫爾槽試片上看，陰極電流密度越大的地方，鍍層光亮整平性越好;電流密度越低，光亮整平性越差。試圖擴展低電流密度區(qū)光亮范圍，始終是電鍍工作者不斷追求的目標(biāo)。需要從光亮劑、工藝配方與工藝條件、設(shè)備等多方面入手。光亮酸性鍍銅是迄今光亮整平性好的鍍種之一。但在實踐中，采用同樣的配方、工藝條件，使用相同的光亮劑，得到的光亮整平性與光亮范圍，卻可能出現(xiàn)較大差異。究其原因，與所用直流電源輸出紋波系數(shù)大小有很大關(guān)系。據(jù)有關(guān)資料，二十多年前，國內(nèi)在開發(fā)MN系列光亮酸性鍍銅添加劑時就已證實。規(guī)律是：輸出紋波系數(shù)越小，鍍層光亮整平性越好，光亮電流密度范圍越寬。而且，紋波越小，光亮劑的用量也會越小。遺憾的是時至今日并未引起電鍍工藝技術(shù)人員的重視。

脈沖電源設(shè)備

脈沖電源主要是由PLC等進(jìn)行控制，因此，除實現(xiàn)脈沖輸出之外，一般具備多種控制功能。

(1)自動穩(wěn)流穩(wěn)壓。傳統(tǒng)硅整流器電流或電壓無法自動穩(wěn)定，隨電網(wǎng)電壓的波動而波動。而脈沖電源則擁有高精度的自動調(diào)節(jié)功能，脈沖電源輸出電壓可以幾乎不變。脈沖電源的自動調(diào)節(jié)功能一般具有二種模式：一，恒電流限壓模式。二，恒電壓限流模式。

(2)多段式運行模式。鋁陽極氧化或硬鉻電鍍時，往往需要進(jìn)行反向電解、大電流沖擊、階梯送電等操作。具有多段式運行模式的脈沖電源則只需提前設(shè)定，生產(chǎn)時可自動按順序進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。這一功能對硬鉻電鍍是非常有用的，每一段時間可在0～255秒內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)定。

(3)雙向脈沖功能。正負(fù)脈沖頻率、占空比、正反向輸出時間均可獨立調(diào)節(jié)，使用靈活、方便。配合硬鉻電鍍工藝，可獲得不同物理性能的鍍層。

(4)直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時，由同一臺電源疊加輸出一純直流成分，更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。

對于電鍍來說一般都是采用高頻電源，現(xiàn)階段鍍鉻也很多采用高頻脈沖了，因為可控硅的轉(zhuǎn)化率太低，耗電量太大，算下來也不劃算。還有一些高質(zhì)量鍍鎳，一般輸出也需要采用濾波，普通常規(guī)電源只有輸出帶了濾波，甚至有些連輸入都沒帶濾波.。文波KGY系列高頻開關(guān)電鍍電源是采用國際先進(jìn)的高頻開關(guān)電源技術(shù),專門為電鍍 、低壓電解、鋁陽極氧化及蓄電池充電、印刷線路板制作等需要的高品質(zhì)電鍍電源或電泳.水處理.電蝕刻等高壓直流多功能電源。

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