1 整流器的基本原理及類(lèi)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?、三相全波橋式整流或帶平衡電抗器的六相雙反星形整流。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(lèi)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(guò)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(wèn)題?？煽毓枵魇遣捎每刂普髟?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。
304不銹鋼圓棒：具有良好的耐蝕性，耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性，沖壓，彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象。用途：餐具，櫥柜，鍋爐，汽車(chē)配件，醫(yī)療器具，建材，食品工業(yè)（使用溫度-196°C-700°C) 300系列不銹鋼圓棒 310不銹鋼圓棒：主要特點(diǎn)是:耐高溫,一般使用鍋爐內(nèi),汽車(chē)排氣管.其他性能一般. 303不銹鋼圓棒：通過(guò)添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工，其他性能與與304相似。
302不銹鋼圓棒：302不銹鋼棒廣泛用于汽車(chē)配件、航空、航天五金工具，化工。具體如下：工藝品，軸承，滑花，醫(yī)療儀器，電器等。特性：302不銹鋼球?qū)儆趭W氏體型鋼，與304比較接近，但是302的硬度更高一些，HRC≤28，具有良好的防銹及防腐性 301不銹鋼圓棒：延展性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過(guò)機(jī)械加工使其迅速硬化。焊接性好?？鼓バ院推趶?qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。 200系列不銹鋼圓棒詳解：202不銹鋼圓棒：屬于鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼，性能優(yōu)于201不銹鋼 201不銹鋼圓棒：屬于鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼，磁性比較低 400系列不銹鋼圓棒詳解：410不銹鋼圓棒：屬于馬氏體"高強(qiáng)度鉻鋼"，耐磨性好，抗腐蝕性較差。 420不銹鋼圓棒：―刃具級(jí)‖馬氏體鋼，類(lèi)似布氏高鉻鋼這種早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮。
1.3.4 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。
近幾年來(lái)，國(guó)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(guò)了國(guó)外水平。
直流電源波形對(duì)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(shí)會(huì)產(chǎn)生特殊效應(yīng)，這也是普通直流電源電鍍無(wú)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(lái)加以解釋。而直流波形對(duì)電鍍沉積的影響目前還難以從理論上進(jìn)行預(yù)測(cè)，只能通過(guò)大量的試驗(yàn)來(lái)作相對(duì)比較，篩選出適宜的波形。
2 電鍍電源對(duì)電鍍工藝的影響
2.1 鍍鉻
各類(lèi)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(diǎn)已為不少人認(rèn)同，但實(shí)踐中仍有因?qū)ζ湔J(rèn)識(shí)不足，往往由于紋波系數(shù)過(guò)大影響套鉻質(zhì)量而束手無(wú)策的事時(shí)有發(fā)生。因此，電鍍電源的選擇就更顯重要。
對(duì)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(jiǎn)單的方法是使用手動(dòng)換向開(kāi)關(guān)。由于電流很大，開(kāi)關(guān)通、斷時(shí)會(huì)形成較大的電火花，開(kāi)關(guān)很容易損壞。將觸點(diǎn)浸入變壓器油中可以延長(zhǎng)使用壽命?？煽毓枵髌鲗?shí)現(xiàn)換向比較容易，由于是無(wú)觸點(diǎn)換向，不會(huì)產(chǎn)生火花腐蝕。如電流變化不大時(shí)，可考慮使用可控硅極換向裝置。
電源波形對(duì)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(wú)效。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，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(tái)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(wú)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(wú)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(cè)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(guò)大時(shí)，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(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，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(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。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(guó)內(nèi)在開(kāi)發(fā)MN系列光亮酸性鍍銅添加劑時(shí)就已證實(shí)。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(huì)越小。遺憾的是時(shí)至今日并未引起電鍍工藝技術(shù)人員的重視。
電化學(xué)拋光也稱電解拋光。電解拋光是以被拋工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到電解槽中，通以直流電而產(chǎn)生有選擇性的陽(yáng)極溶解，從而使工件表面光亮度增大，達(dá)到鏡面效果。
原理
電解拋光原理薄，凹處較厚，因凸起處電流密度高而溶解快，全球各界人士爭(zhēng)論很多，被大家公認(rèn)的主要有黏膜理論。該理論主要為：工件上脫離的金屬離子與拋光液中的磷酸形成一層磷酸鹽膜吸附在工件表面，這種黏膜在凸起處較隨黏膜流動(dòng)，凹凸不斷變化，以使工件粗糙表面逐漸被整平的過(guò)程
設(shè)備
（1）電源：電源可選用雙相220V，三相380V。
（2）整流器電解拋光對(duì)電源波形要求不是太嚴(yán)格，可選用可控硅整流器好高頻整流器。
①整流器空載電壓：0—20v②負(fù)載電壓（工作電壓）：8—10v注：工作電壓低于6v，拋光速度慢，光亮度不足。整流器電流：根據(jù)客戶工件大小而定。
（3）電解槽及配套設(shè)施（陽(yáng)極棒）
在槽上裝三根電極棒，中間為可移動(dòng)的陽(yáng)極棒，接電源陽(yáng)極（或正極），兩側(cè)為陰極棒，連接電源陰極（負(fù)極）。
（4）加熱設(shè)施及冷卻設(shè)備
①加熱可選用石英加熱管，鈦加熱管。②冷卻可選用盤(pán)管，盤(pán)管可加熱可冷卻。
（5）夾具
好選用鈦?zhàn)鰭炀撸驗(yàn)殁佪^耐腐蝕，壽命長(zhǎng)，鈦離子對(duì)槽液無(wú)影響。好不要用銅掛具，因?yàn)殂~離子進(jìn)入會(huì)在不銹鋼表面沉積一層結(jié)合力不好的銅層，影響拋光質(zhì)量。銅裸露部位可用聚氯乙烯膠烘烤成膜，在接觸點(diǎn)刮去絕緣膜。
（6）陰陽(yáng)極材料
陰陽(yáng)極棒應(yīng)用銅棒或銅管，銅管比電解槽長(zhǎng)20厘米，陰極板應(yīng)用合金鉛板，合金鉛板固定在陰極棒上，合金鉛板長(zhǎng)為槽高加10厘米，鉛板寬根據(jù)槽長(zhǎng)而定，一般為10厘米，20厘米。
