1 整流器的基本原理及類型
1.1 傳統(tǒng)硅整流器
硅整流器使用歷史長(zhǎng)，技術(shù)成熟，目前是整流器主流產(chǎn)品。
1.1.1 整流電路。工業(yè)生產(chǎn)中一般采用三相調(diào)壓器調(diào)壓，50Hz三相工頻變壓器降壓的普通硅整流器。各種整流電路獲得的均是脈動(dòng)直流電，不是純直流，或多或少地含有交流成分。為了比較脈動(dòng)成份的多少，可用紋波系數(shù)來(lái)表示，其含義為交流成份在直流成分中占的百分比，其數(shù)值越小，交流成份越少，越接近純直流。
各種整流電路的波動(dòng)系數(shù)不同。其由大到小的次序?yàn)椋喝喟氩ㄕ鳌⑷嗳蚴秸骰驇胶怆娍蛊鞯牧嚯p反星形整流。其中后者工作時(shí)整流元件并聯(lián)導(dǎo)通，波形為平滑，整流效率較高，工作也較為可靠，時(shí)為常用的一種。
為了獲得低紋波輸出，則必須采用濾波或其它特殊措施。利用電容、電感貯能元件進(jìn)行濾波，是將脈動(dòng)直流轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為平滑的直流的常用措施。但實(shí)際生產(chǎn)中，除試驗(yàn)用的小型整流器之外，工業(yè)生產(chǎn)基本上不進(jìn)行濾波。特殊情況可使用大電感。電容在低電壓、大電流情況下不適用于濾波。電容濾波，對(duì)工頻整流只適合于非常小功率的整流電源。例如輸出10A的單相全波整流器，要達(dá)到低紋波輸出，其濾波電容要達(dá)0.1F以上。隨著頻率的提高，所需電容量減小。
可控硅利用改變可控硅管導(dǎo)通角來(lái)調(diào)整輸出平均直流大小的普通可控硅整流器，可控硅管輸出的是間斷脈沖波，其紋波系數(shù)的受導(dǎo)通角控制，輸出紋波系數(shù)大于普通硅整流電路。特別是在使用電流低于額定電流較大的情況下，輸出波形脈動(dòng)系數(shù)更大。
1.1.2.整流元件類型
整流元件即通常所說(shuō)的二極管。由于整流器所有的輸出電流都要經(jīng)過整流元件，因此，可以說(shuō)是整流器的心臟。整流元件分為硅整流元件和可控硅整流元件二種。鍍鉻整流器主要使用硅整流元件。雖然可控硅技術(shù)已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，且在電鍍上應(yīng)用也日趨增多，但筆者還是推薦使用硅整流器。其原因主要是波形問題。可控硅整流是采用控制整流元件導(dǎo)通時(shí)間與截止時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制電流的。整流器滿負(fù)荷使用時(shí)波形好。但輸出電流較小時(shí)電流波形變差。電流越小，波形越差。而硅整流器輸出電流大小對(duì)波形幾乎無(wú)影響。
1、整流器的基本類型
硅整流器：硅整流器使用歷史長(zhǎng)，技術(shù)成熟，目前是整流器主流產(chǎn)品。各種整流電路獲得的均是脈動(dòng)直流電，不是純直流。為了比較脈動(dòng)成份的多少，一般用紋波系數(shù)來(lái)表示，其數(shù)值越小，交流成份越少，越接近純直流。各種整流電路的波動(dòng)系數(shù)不同。其由大到小的次序?yàn)椋喝喟氩ㄕ鳌⑷嗳蚴秸骰驇胶怆娍蛊鞯牧嚯p反星形整流。可控硅利用改變可控硅管導(dǎo)通角來(lái)調(diào)整輸出平均直流大小的普通可控硅整流器，可控硅管輸出的是間斷脈沖波，其紋波系數(shù)的受導(dǎo)通角控制，輸出紋波系數(shù)大于普通硅整流電路。
2、開關(guān)電源
開關(guān)電源兼有硅整流器的波形平滑性優(yōu)點(diǎn)及可控硅整流器的調(diào)壓方便的優(yōu)點(diǎn)，電流效率高體積小，數(shù)千安培至上萬(wàn)安培的大功率開關(guān)電源已進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)用階段。開關(guān)電源其頻率已達(dá)音頻，通過濾波實(shí)現(xiàn)低紋波輸出更為簡(jiǎn)便易行。而且穩(wěn)流、穩(wěn)壓等功能更易實(shí)現(xiàn)。因此，開關(guān)電源是今后發(fā)展的方向。
3、脈沖電源設(shè)備
脈沖電源主要是由嵌入式單片計(jì)算機(jī)等進(jìn)行控制，因此，除實(shí)現(xiàn)脈沖輸出之外，一般具備多種控制功能。（1)自動(dòng)穩(wěn)流穩(wěn)壓。傳統(tǒng)硅整流器電流或電壓無(wú)法自動(dòng)穩(wěn)定，隨電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而波動(dòng)。而脈沖電源則擁有高精度的自動(dòng)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(dòng)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(yùn)行模式。鋁陽(yáng)極氧化或硬鉻電鍍時(shí)，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(yùn)行模式的脈沖電源則只需提前設(shè)定，生產(chǎn)時(shí)可自動(dòng)按順序進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這一功能對(duì)硬鉻電鍍是非常有用的，每一段時(shí)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(shí)間均可獨(dú)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(shí)，由同一臺(tái)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。
4、電鍍電源對(duì)電鍍工藝的影響
直流電源波形對(duì)電鍍質(zhì)量有突出的影響 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。在使用高效鍍硬鉻添加劑時(shí)，產(chǎn)生微裂紋鉻層，輸出紋波過大時(shí)，裂紋不細(xì)密且分布不均勻，達(dá)不到要求的裂紋數(shù)。
光亮鍍銅都有一個(gè)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(kuò)展低電流密度區(qū)光亮范圍，同時(shí)降低高流密度區(qū)光亮度，光亮均勻好。在實(shí)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，這與所用直流電源輸出紋波系數(shù)大小有很大關(guān)系。
光亮鍍鎳對(duì)整流輸出紋波系數(shù)要求沒有鍍鉻和光亮酸性鍍銅那樣高，但也確實(shí)需要采用普通低紋波輸出直流電源，才能確保光亮鍍鎳層質(zhì)量，且能保證后續(xù)套鉻的質(zhì)量。
硫酸鹽光亮酸性鍍錫本身就是不易鍍好的鍍種，其原因是大生產(chǎn)中易引入雜質(zhì)且不好處理(包括四價(jià)錫離子)、允許溫度范圍窄，目前光亮劑多數(shù)不理想，該工藝也要求采用低紋波系數(shù)直流電源，否則會(huì)出現(xiàn)與光亮酸性鍍銅相類似的故障。
鍍液溫升問題：紋波系數(shù)大的直流電源及脈沖電源往往會(huì)加快溫升。紋波系數(shù)越大，其諧波分量也越大，能產(chǎn)生大量歐姆熱，加快了鍍液溫升，采用平滑直流有利于將低鍍槽溫度。
電拋光的持續(xù)時(shí)間對(duì)拋光質(zhì)量影響很大。開始的一段時(shí)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(shí)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(shí)間則不要太長(zhǎng)。
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(zhǎng)電解液的使用期限和節(jié)約磷酸，在電拋光碳鋼時(shí)，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。
電解拋光液的日常維護(hù)
1.電拋光后，表面為什么會(huì)發(fā)現(xiàn)似未拋光的斑點(diǎn)或小塊？
原因分析：拋光前除油不徹底，表面尚附有油跡。
解決方法：選用“長(zhǎng)程牌 除油除蠟液”，1：10兌水使用，60－90℃條件下浸泡5－20分鐘。如長(zhǎng)時(shí)間使用后應(yīng)考慮更換新液。
2.拋光過后表面局部為什么有灰黑色斑塊存在？
原因分析：可能氧化皮未徹底除干凈。局部尚存在氧化皮。
3.拋光后工件棱角處及尖端過腐蝕是什么原因引起的？
原因分析：棱角、尖端的部位電流過大，或電解液溫度過高，拋光時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致過度溶解。
解決方法：調(diào)整電流密度或溶液溫度，或縮短時(shí)間。檢查電極位置，在棱角處設(shè)置屏蔽等。
4.為什么工件拋光后不光亮并呈灰暗色？
分析原因：可能電化學(xué)拋光溶液已不起作用，或作用不明顯。
不銹鋼條解決方法：檢查電解拋光液是否使用時(shí)間過長(zhǎng)，質(zhì)量下降，或溶液成分比例失調(diào)。
5.工件拋光后表面有白色的條紋是怎么回事？
原因分析：溶液相對(duì)密度太大，液體太稠，相對(duì)密度大于1.82。
解決方法：增大溶液的攪拌程度，如果溶液相對(duì)密度太大，用水稀釋至1.72。在90~100℃條件下并加熱一小時(shí)。
6.為什么拋光后表面有陰陽(yáng)面，及局部無(wú)光澤的現(xiàn)象？
原因分析：工件放置的位置沒有與陰極對(duì)正，或工件互相有屏蔽。
解決方法：將工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使工件與陰極的位置適當(dāng)，使電力分布合理。
7.拋光后工件表面平整光潔，但有些點(diǎn)或塊不夠光亮，或出現(xiàn)垂直狀不亮條紋，一般是什么原因引起的？
原因分析：可能是拋光后期工件表面上產(chǎn)生的氣泡未能及時(shí)脫離并附在表面或表面有氣流線路。
解決方法：提高電流密度，使析氣量加大以便氣泡脫附，或提高溶液的攪拌速度，增加溶液的流動(dòng)。
8.零件和掛具接觸點(diǎn)無(wú)光澤并有褐色斑點(diǎn)，表面其余部分都光亮是什么原因？
原因分析：可能是零件與掛具的接觸不良，造成電流分布不均，或零件與掛具接觸點(diǎn)少。
解決方法：擦亮掛具接觸點(diǎn)，使導(dǎo)電良好，或增大零件與掛具的接觸點(diǎn)面積。
9.同一槽拋光的零件有的光亮，有的不亮，或者局部不亮。
原因分析：同槽拋光工件太多，致使電流分布不均勻，或者是工件之間互相重疊，屏蔽。
解決方法：減少同槽拋光工件的數(shù)量，或者注意工件的擺放位置。
10．為什么拋光零件凹入部位和零件與掛具接觸點(diǎn)接觸附近有銀白色斑點(diǎn)？
原因分析：可能是零件的凹入部位被零件本身或掛具屏蔽了。
解決方法：適當(dāng)改變零件位置，使凹入部位能得到電力線或縮小電極之間距離或提高電流密度。
11.已嚴(yán)格按照工藝規(guī)范操作，為什么拋光后零件表面有或多或少的過腐蝕現(xiàn)象？
原因分析：是否溶液溫度過高或電流密度太大，如果溶液配制沒有問題，又嚴(yán)格操作，則可能是拋光前的處理問題。
解決方法：嚴(yán)格執(zhí)行電化學(xué)拋光前處理的操作，在酸洗過程中避免過腐蝕。不要把清洗水留在零件表面，帶進(jìn)拋光槽。
為什么使用一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)泡沫？
原因分析：工件表面未除油，一些油污浮在電解液表面，對(duì)操作帶來(lái)了困難。
解決方法：已經(jīng)出現(xiàn)此情況的，建議將表面的油污撈出，未出現(xiàn)的建議在拋光前進(jìn)行除油。
