1. Popis
Elektrochemické leštenie je proces, ktorý odstraňuje mikroskopické výčnelky z kovového povrchu elektrochemickým rozpúšťaním, čoho výsledkom je hladký a rovnomerný povrch. V leteckom a lekárskom priemysle a medicíne sa od súčiastok vyžaduje extrémne vysoká kvalita povrchu, odolnosť proti korózii a biokompatibilita, čo robí z elektrochemického leštenia jeden zo základných procesov. Tradičné zdroje jednosmerného prúdu čelia problémom, ako je nízka účinnosť a nedostatočná rovnomernosť pri elektrochemickom leštení, zatiaľ čo vysokofrekvenčné spínané zdroje jednosmerného prúdu a pulzné zdroje napájania výrazne zvyšujú úroveň procesu elektrochemického leštenia.
2.Princípy fungovania vysokofrekvenčných spínaných jednosmerných a impulzných napájacích zdrojov
2.1 Vysokofrekvenčný spínaný jednosmerný zdroj napájania Vysokofrekvenčný spínaný jednosmerný zdroj napájania premieňa striedavý prúd z rozvodnej siete na vysokofrekvenčný striedavý prúd a potom ho usmerňuje a filtruje, aby poskytoval stabilný jednosmerný prúd. Prevádzková frekvencia sa zvyčajne pohybuje od desiatok kilohertzov do niekoľkých stoviek kilohertzov s nasledujúcimi vlastnosťami:
Vysoká účinnosť: Účinnosť konverzie môže presiahnuť 90 %, čo vedie k nízkej spotrebe energie.
Vysoká presnosť: Stabilný výstupný prúd a napätie s výkyvmi menšími ako ±1 %.
Rýchla odozva: Rýchla dynamická odozva, vhodná pre zložité procesné požiadavky.
2.2 Impulzný zdroj napájania Impulzný zdroj napájania je založený na technológii vysokofrekvenčného spínaného zdroja napájania a prostredníctvom riadiaceho obvodu generuje periodické impulzné prúdy. Medzi jeho vlastnosti patrí:
Nastaviteľný pulzný priebeh: Podporuje obdĺžnikové a jednosmerné vlny.
Vysoká flexibilita: Frekvenciu impulzov, pracovný cyklus a amplitúdu je možné nezávisle nastaviť.
Zlepšený leštiaci účinok: Prerušovaná povaha pulzných prúdov znižuje polarizáciu elektrolytu a zlepšuje rovnomernosť leštenia.
3.Charakteristiky elektrochemických leštiacich zdrojov napájania pre letecký a lekársky priemysel
Napájacie zdroje používané pri elektrochemickom leštení pre letecký a medicínsky priemysel musia spĺňať vysoké štandardy kvality, bezpečnosti a spoľahlivosti výrobkov. Preto musia mať nasledujúce vlastnosti:
3.1 Vysoko presné riadenie
● Stabilita prúdu a napätia: Elektrochemické leštenie pre letecké a lekárske komponenty vyžaduje extrémne vysokú kvalitu povrchu, takže zdroj napájania musí poskytovať vysoko stabilný prúd a napätie s výkyvmi zvyčajne kontrolovanými v rozmedzí ±1 %.
●Nastaviteľné parametre: Napájací zdroj by mal podporovať presné nastavenie hustoty prúdu, napätia a času leštenia, aby vyhovoval potrebám rôznych materiálov a procesov.
●Režim konštantného prúdu/konštantného napätia: Podporuje režimy konštantného prúdu (CC) a konštantného napätia (CV) pre prispôsobenie sa rôznym fázam procesu leštenia.
3.2 Vysoká spoľahlivosť
●Dlhá životnosť: Výrobné prostredie v leteckom a lekárskom priemysle vyžaduje vysokú spoľahlivosť zariadení, preto by mal byť zdroj napájania navrhnutý s vysokokvalitnými komponentmi a pokročilými konštrukciami, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka počas dlhého obdobia.
●Ochrana pred poruchami: Funkcie ako ochrana proti nadprúdu, prepätiu, prehriatiu a skratu, ktoré zabraňujú poškodeniu obrobkov alebo výrobným nehodám v dôsledku výpadkov napájania.
●Odolnosť voči rušeniu: Napájací zdroj by mal mať silnú odolnosť proti elektromagnetickému rušeniu (EMI), aby sa predišlo rušeniu citlivých zdravotníckych alebo leteckých elektronických zariadení.
3.3 Prispôsobivosť špeciálnym materiálom
●Kompatibilita s viacerými materiálmi: Bežné materiály používané v leteckom a kozmickom priemysle a medicíne, ako sú titánové zliatiny, nehrdzavejúca oceľ a zliatiny na báze niklu, vyžadujú, aby bol zdroj napájania kompatibilný s rôznymi potrebami elektrochemického leštenia.
● Nízke napätie, schopnosť vysokého prúdu: Niektoré materiály (ako napríklad titánové zliatiny) vyžadujú na elektrochemické leštenie nízke napätie (5 – 15 V) a vysokú hustotu prúdu (20 – 100 A/dm²), takže zdroj napájania musí mať zodpovedajúcu výstupnú kapacitu.
4.Trendy technologického rozvoja
4.1 Vyššia frekvencia a presnosť Budúci vývoj vysokofrekvenčných spínaných napájacích zdrojov a impulzných napájacích zdrojov sa zameria na vyššie frekvencie a vyššiu presnosť, aby sa uspokojil dopyt po ultrapresnej povrchovej úprave v leteckom a kozmickom priemysle a medicíne.
4.2 Inteligentné riadenie Integrácia technológií umelej inteligencie (AI) a internetu vecí (IoT) umožní inteligentné riadenie a monitorovanie procesu elektrochemického leštenia v reálnom čase, čím sa zlepší efektivita výroby a kvalita výrobkov.
4.3 Environmentálna udržateľnosť Vývoj nízkoenergetických technológií napájania s nízkym znečistením na zníženie vplyvu procesov elektrochemického leštenia na životné prostredie v súlade s trendom zelenej výroby.
5. Záver
Vysokofrekvenčné spínané jednosmerné napájacie zdroje a impulzné napájacie zdroje s vysokou účinnosťou, presnosťou a rýchlou odozvou zohrávajú kľúčovú úlohu v elektrochemickom leštení pre letecký a medicínsky priemysel. Nielenže zlepšujú kvalitu a účinnosť povrchovej úpravy, ale spĺňajú aj prísne požiadavky na spoľahlivosť a konzistentnosť v týchto odvetviach. Vďaka neustálemu technologickému pokroku uvoľnia vysokofrekvenčné spínané a impulzné napájacie zdroje ešte väčší potenciál v elektrochemickom leštení, čím posunú letecký a medicínsky priemysel na vyššiu úroveň rozvoja.
Čas uverejnenia: 13. februára 2025
