مقالات تکنولوژی و تجهیزات ابکاری

troubleshooting, testing and analysis

FREQUENTLY ASKED QUESTIONS

ABOUT RECTIFIERS & CONTROLS

[1] Forward

[2] Throwing Power (قدرت پوشش‌دهی با ضخامت یکسان حتی در نواحی سخ ت که دانسیته جریان پایین است.)

[3] Wisker Formin

BY PETER VAN GORP, AMERICAN PLATING POWER, FT. MYERS, FLA.

Q: I have few questions about Pulse Reverse current rectifiers: 1- Should we expect to getthe same ripple problems with PRC rectifier that we get from SCR DC ones? 2- Do the programmedcurrents for pulse and reverse rectifiers need to be readjusted from time to time?

A: 1. The answer to this question depends on what you mean by Ripple. ThePeriodic Reverse Pulse Rectifier (RPP) rectifies the input voltage to createa so called DC-Link. This DC-Link voltage has a very low Ripple, and isthen used to produce the output wave form. The result is both a ForwardCurrent and Reverse Current with a very small Ripple. However, the overalloutput wave form goes both positiveand negative, and thus can be considereda high Ripple waveform to your process.

2. The pre-programmed Current levels for both positive and negative pulseswill not need any adjustment since the regulation circuits will continuouslydetect and correct any variations.

Q: We are using cathodic electrodeposition, and we have an applied voltage of 350 Volt DC.We have a continuous problem as an arc at the contact point of the plating material (we useBolymar Ecoat Material). Is this problem related only to the contact points? Or are theresome other factors causing this problem?

A: The only other cause I can think of is if you are using an SCR rectifier withoutoutput filtering; you’ll measure 350 VDC RMS, but in reality the peak voltagesof the rectified voltage are higher (350 x √2 = 495V !!!). You can verify this bylooking at the output voltage with an oscilloscope.

Q: We are currently facing a current drop issue during the plating process. The rectifiercurrent will drop suddenly by 10-25% of its set value. A slight tap or “push” on the platingtank will result in the current returning to its set value. We have changed the rectifier cables,the cathodes. This is a lead-free plating process on a copper lead frame. What could be theissue and how do we solve it?

A: Assuming you are running a voltage controlled process (constant outputvoltage), most likely you have a bad connection somewhere between the rectifierand the load. A bad connection will increase the resistance in the load circuitand at a constant voltage cause the current to go down (Ohms Law: Voltage =Current x Resistance). As you indicated, pushing the plating tank restores theconnection – after which the current jumps back to the original value. In mostcases, the bad connection can be found between the cables from the rectifier andthe rack on which the load is mounted. I would check for some sort of build-upor dirt on all the contact points (saddles, etc.).

Q: I am going to work on 200 amps for silver plating, but I don’t know what rating rectifierI should order? Can you please explain how to decide rectifier rating (voltage/Amps)for different plating purposes if we know the current? In short, whether I should order 250Amps/20 V rectifier or 250 Amps/10 V rectifier?

A: Basically, the output voltage of the rectifier depends on the total resistanceof the load (including leads, saddles, etc.). On average, for your application,15VDC should be sufficient (example: a 15V/250A Switch Mode Power Supply).

Q: We run our commercial anodizing plant using a thyristor-controlled rectifier suppliedby a Spanish company. Since a recent ‘upgrade’ we are now unable to achieve any of theelectrolytic colors we were previously producing regularly. The first prognosis was thatour thyristors were unbalanced. However, as these have now both been replaced with noimprovement it seems our software provider is at a loss to pinpoint the problem. They havetried to put the blame on the cabling feeding the rectifier, although as this hasn’t changedsince the upgrade was done we cannot see how this can be the case.The only possible cause we can find is that we are struggling to achieve the correct poweroutput of 10 volts that is required to produce the colors. We do not seem to be able to getabove 8.7 volts; is it possible some sort of ‘restrictor’ has been fitted or can you suggest anyother possible cause?

A: You are experiencing what many users encounter with a similar upgrade. Anupgrade to a thyristor control system for an electrolytic coloring system gives, inmost cases, a lower quality, resulting in inconsistency and ‘patchy’ coloring. Werecommend using a variable ratio controlled power supply providing a balancedsine-wave to the to-be-colored load.

Q: We are going to install an anodizing process. What kind of material should we use forthe cooling coil if I’m going to use freon to cool (the freon presure is 200 psi)?

A: You should consider, instead of indirect cooling by cooling pipe, a direct coolingusing a water-to-acid heat exchanger. For pipes you can use titanium or lead,however, a solder spot can be a weak part of your cooling system.

Q: How much ripple should you have in a rectifier used for chromic anodize? I have alwaysbeen told that about 5%, or less, is really good.

A: We haven’t seen any performance differences between high and low ripple forthe anodic coating produced in chromic solutions. See:Chromic Acid AnodizingStandard, MIL-A-8625 F TYPE.

Q: What is the best way to stop condensation on rectifiers when switched off, for a periodof time, due to a supply failure?

A: No water should be running through the cooling system of the rectifier whenthe system is not in use. In colder climates one should avoid pipes freezing up.Contact your rectifier supplier for specific advice.

Q: What, if any, effect on type II anodizing do voltages below 5V have on the coating? Weramp our voltages, but the SCR on our rectifier does not allow a response below 5V, so welose any effect of the ramp from 0–5 V.

A: Depending on the material thickness, you might get burning marks caused bythe input current rush due to the offset voltage of 5 V. Non-anodized materialsact like a short circuit in the tank.It could also trip the rectifier if the load size is big enough and trips the mainfuses. I recommend you contact the rectifier manufacturer for service to correctthe cause of the offset voltage.

Q: We are piston ring platers. I want to know about the ramp limitations/specifications forhard chrome plating of piston rings for both compression & oil rings. I’m finding problemsof double plating due to frequent power trippings, especially in India. How many types ofrectifiers are available in the industry presently & which one is the best for hard chromiumplating over piston rings of cast-iron make?

A: Of course it is not possible to avoid the power trips, so to guarantee thequality of your products after power outages you’ll have to etch the parts againand re-plate.The best hard chrome rectifiers offer a very efficient DC ripple smoothingfilter, and for a number of applications, an etching cycle as well.

Q: How well would it work to use a small programmable pulse rectifier to modify the outputof a larger (75-volt, 500-amp) rectifier to generate a pulse output for anodizing?I intend to connect them in parallel.

A: To start with, NEVER connect rectifiers in parallel unless the rectifiers arespecially designed to be connected that way, and always check first with themanufacturer. In your case, do not connect them in parallel, or it will be a veryshort, smoky event.I assume that you are trying to have the large rectifier ‘follow’ the pulse patterngenerated by the pulse rectifier. This is possible by using the output signalof the pulse generator as a reference signal for the large rectifier. First, you needto know what maximum reference voltage or current level the rectifier acceptson the voltage and current inputs (typically 0–5 V, 4–20 mA or 0–10 V) and thenmake this value the maximum output value of the pulse generator/rectifier. Alimiting factor, however, will be the rate of change that the rectifier can output.A standard rectifier will always need a specified time to get to a certain outputlevel, so if your pulse generator outputs relatively short pulse times, the outputof the rectifier will not be able to exactly follow the reference signal, resulting ina distorted output waveform.

Q: We plate out copper in a reclaim system for our plate pickling tanks. We are consideringthe purchase of a new rectifier and I wanted toknow how to spec a rectifier for the ripplepercentage and how ripple effects plating. Our reclaim tank comprises a series of leadandcopper plates. The pickling solution is 10/12% sulfuric at 110 degrees. The material wepickle is copper or copper/nickel alloy.

A: For pickling, the output ripple of the rectifier does not really matter. If youknow the maximum voltage and current your process needs, you can selecta rectifier with a maximum output of around those values. Using a standardthyristor-controlled rectifier or a tap switch rectifier will give you the lowestripple (5%) and the highest efficiency.

Q: We have a cathodic electrocoating paint bath in which two different lines are passing.The conveyor speeds are the same. We are using three sets of electrodes. One at each side& a third one at the middle of the tank. The component loading on both the lines may ormay not be similar. For this configuration, should we go with one rectifier or two differentrectifiers of the same capacity & why? What is the best alternative?

A: The best alternative here would be two rectifiers. With two rectifiers you canindividually control the process voltage/current for each line, enabling you to individuallycontrol the coating thickness depending on the total surface area per line.

Q: Several years ago we installed variable speed frequency drives to control the rpm ratesof the motors on our two plating lines. Since that time there has existed an apparent energyfield which radiates throughout the building (11,000 square feet). For example, when I pullup in front of the building to park, my am radio station is overtaken with static, and secondthe eddymag measuring units on the shop floorcontinually lose their set points and accuracyduring the day and need to be recalibrated every 2 hrs.We were advised and did install filters that were supposed to work but have not.Can you provide some advice?

A: From my experience with VFDs I can only think of the ‘Carrier Frequency’setting of your drives as a possible source. I’ve seen situations in the past wherethe Carrier Frequency setting was set relatively low, resulting in a high level ofnoise on the motor lines.

Q: Reverse pulse plating in a sulfamate Ni electroforming bath. What are the advantages

in time savings, etc?

A: Reverse pulse plating in a sulfamate Ni bath does bring some advantages.

1. Slight improved throwing power: a standard DC process gives about 10%throwing power, reverse pulse can improve this to 25%. I even heard somecustomers claiming 50%, but that seems high. Some users benefit from thisin their electroforming process: they can skip some steps of mechanicalmachining during their 900-hour process, due to less whisker forming andimproved material distribution.

2. The crystal structure can be influenced, and therefore the hardness.Hardness between 150 and 500 V can be obtained.Plating time savings is minor, but with thick-layer electroforming there aresavings possible due to less machining steps.

Q: What are the advantages and disadvantages of using a tap switch rectifier for type IIanodizing?

A: There are no advantages, only disadvantages. The main disadvantages are:

1. No controlYou can only set the output voltage. The current will first shoot up andwill then drop, which results in longer process times in comparison to acontrolled system.So your manufacturing cost are higher because you pay more for energy dueto the longer process time. If your coat is 0.6 mil instead of 0.5 mil, yourenergy cost are 20% higher than you have calculated. For a small 3000-Arectifier these are 0.7 U.S. per load. Which totals up to $1.4 U.S. an hourfor just one tank. So for just one tank per day it is about $17 U.S.. It sumsto about $4,500 U.S. a year for just one tank.Of course it gets worse if your deviation between the requested and achievedoxide thickness is even higher.

2. More manpowerTo set the rectifier correctly somebody needs to stay next to the rectifierto ramp it up and to re-adjust the taps. Of course this also results in additionalcosts.

3. QualityManual operation results in poor repeatability.

4. Maintenance-tap switches need to be maintained and spare parts are veryexpensiveAdvantage of a controlled system:Money savings from the first load—No or less over anodizing, less manpower,less maintenance.

Q: What does output Ripple of a rectifier mean and how can I measure it?

A:The output Ripple of a rectifier is a fluctuation of the output DC Voltageof that rectifier. Technically speaking it is an AC (Alternating Current) componentsuperposed on a DC (Direct Current) voltage. Different types of rectifierswill behave differently as far as the output Ripple is concerned depending onthe application and settings. When we talk about Ripple in percentages we aretalking about the amount of fluctuation of the output voltage. This Ripple canbe calculated by dividing the RMS voltage of the AC component by the averagevalue of the DC output voltage, then multiplying the result times 100%.

For more information, please visit www.usplating.com

سوالات مرسوم در مورد رکتیفایرها و سیستم‌های کنترلی

عیب یابی، آزمایش و تحلیل

سوال: من چند سوال در رابطه با رکتیفایرهای جریان معکوس پالسی دارم: 1. آیا همان مشکلات ریپلی که در رکتیفایرهای کنترل سیلیکونی جریان مستقیم SCR DC وجود داشت در رکتیفایرهای جریان معکوس پالسی (PRC) هم وجود دارد؟ 2. آیا جریان‌های برنامه‌ریزی شده برای رکتیفایرهای پالسی و معکوس باید بعد از گذشت مدتی، مجددا تنظیم شود؟

جواب: 1. جواب این سوال بستگی به این موضوع دارد که منظور شما از ریپل چیست؟ رکتیفایر معکوس پالسی دوره‌ای (RPP)، ولتاژ ورودی را به لینک جریان مستقیم (لینک DC) تبدیل می‌کند. این ولتاژ لینک DC، ریپل بسیار پایینی دارد و در مرحله بعدی برای تولید شکل موج خروجی، استفاده می‌گردد. در نتیجه هم جریان مستقیم[1] و هم جریان معکوس با یک ریپل بسیار پایین تولید می‌گردد. بهرحال، شکل موج خروجی نهایی هم مثبت است و هم منفی، بر این اساس می‌تواند یک شکل موج، ریپل بالا برای فرایند شما محسوب شود. 2. سطوح جریان پیش تنظیم شده برای پالس‌های مثبت و منفی، نیاز به هیچ تنظیمی ندارند تا زمانی که مدارهای تطبیقی، به صورت آگاهانه هر واریانس یا تغییری را تشخیص داده و تصحیح کنند.

سوال: ما از آبکاری کاتودی استفاده می‌کنیم و ولتاژ 350 ولت DC داریم. ما یک مشکل همیشگی داریم که در نقطه تماس مواد آبکاری جرقه یا آرک اتفاق می‌افتد (ما از مواد Bolymar ECoat استفاده می‌کنیم). این مشکل فقط مربوط به نقطه تماس است؟ یا عوامل دیگری وجود دارند که منجر به این مشکل می‌شوند؟

جواب: تنها مشکلی که من می‌‌توانم به آن فکر کنم این است که شما از یک رکتیفایر SCR بدون فیلترکردن جریان خروجی استفاده می‌کنید. شما باید 350 ولت DC RMS را اندازه‌گیری کنید. در واقع ولتاژهای پیک از جریان یکسوشده بالاتر است ( ) یعنی حدودا 495 ولت. شما می‌توانید صحت این موضوع را با بررسی ولتاژ خروجی در یک اسیلوسکوپ چک کنید.

سوال: ما در حال حاضر با یک مشکل افت جریان در فرایند آبکاری مواجه هستیم. جریان رکتیفایر به صورت ناگهانی 10 تا 15% از مقدار تعیین شده افت می‌کند. با یک تکان جزئی یا "هل دادن" حمام آبکاری، مقدار جریان به مقدار اولیه برمی‌گردد. ما کابل‌های رکتیفایر و کاتودها را تعویض کرده‌ایم. این یک فرایند آبکاری بدون سرب است که در فریم مس و سرب انجام می‌شود. مشکل چه چیزی می‌تواند باشد و ما چگونه حلش کنیم؟

جواب: با فرض اینکه شما یک فرایند آبکاری با ولتاژ کنترل شده را انجام می‌دهید (ولتاژ خروجی ثابت)، احتمال زیادی وجود دارد که شما یک اتصال بد در جایی بین رکتیفایر و جریان بارگذاری شده دارید. یک اتصال بد، مقاومت را در جریان بارگذاری شده افزایش داده و در سیستم ولتاژ ثابت باعث می‌شود که جریان کاهش پیدا کند (بر اساس قانون اهم: ولتاژ = مقاومت  جریان). بر اساس بیانات شما هم، می‌توان این نتیجه را گرفت که هل دادن حمام آبکاری، باعث بهبود مجدد اتصال می‌شود و در نهایت جریان به میزان اولیه خود بر‌گردد. در بسیاری از موارد یک اتصال بد، می‌تواند بین کابل‌ها از رکتیفایر و جعبه‌ تقسیم که جریان بارگذاری شده به آن متصل شده است، وجود داشته باشد. آلودگی‌های به‌وجودآمده در تمام نقاط تماس (دستگیره اتصال و سایر اجزا) را چک کنید.

سوال: من می‌خواهم با یک دستگاه 200 آمپری آبکاری نقره کار کنم، اما نمی‌دانم باید چه رکتیفایری را سفارش دهم؟ شما می‌توانید نحوه انتخاب رکتیفایر بر اساس جریان و ولتاژ، برای اهداف مختلف آبکاری با جریان مشخص را توضیح دهید؟ به عبارت دیگر من باید رکتیفایر 250 آمپری 20ولت یا رکتیفایر 250 آمپری 10ولت سفارش دهم؟

جواب: اصولا ولتاژ خروجی رکتیفایر، به مقاومت کلی بار (شامل قطعات سربی، دستگیره‌های اتصال و سایر قطعات) بستگی دارد. به طور میانگین، برای کاربرد شما، دستگاه 15ولت DC باید کافی باشد (به عنوان مثال: یک منبع تغذیه سوییچی 15ولت 250 آمپر).

سوال: ما یک شرکت آنودایزینگ داریم که از رکتیفایر کنترل تریستوری ساخت یک شرکت اسپانیایی استفاده می‌کنیم. از زمانی که آخرین بروزرسانی دستگاه را انجام دادیم، قادر نیستیم که هیچ رنگ الکترولیتی که قبلا به راحتی تولید می‌کردیم را ایجاد کنیم. اولین احتمال این بود که تریستورهای ما تنظیم نباشند. بهرحال ما این تریستورها رو تعویض کردیم ولی هیچ پیشرفتی در کار حاصل نشد، به نظر می‌رسد که برنامه‌نویس ما نمی‌تواند مشکل‌یابی دقیقی انجام دهد. برنامه‌نویس‌ها تلاش کردند مشکل را به کابل‌های تغذیه رکتیفایر نسبت دهند، ولی این کابل‌ها از زمان آخرین بروزرسانی تغییری نکرده‌اند، ما متوجه نمی‌شویم چگونه مشکل می‌تواند ناشی از این قضیه باشد. تنها دلیل احتمالی که ما می‌توانیم پیدا کنیم این است که دستگاه نمی‌تواند به خروجی ولتاژ صحیح 10ولت دستیابی پیدا کند که این مقدار ولتاژ برای رسیدن به رنگ‌های مورد نظر ضروری است. به نظر نمی‌رسد ما بتوانیم به بالای 8.7 ولت دستیابی پیدا کنیم. امکان دارد که یک نوع از "محدود کننده" نصب شده باشد؟ یا شما می‌توانید علت دیگری را پیشنهاد دهید؟

جواب: با یک بروزرسانی جدید، شما مسئله مشابهی را تجربه می‌کنید، که کاربران زیادی با آن مشکل مواجه هستند. یک بروزرسانی سیستم تریستور کنترل، برای یک سیستم رنگ‌آمیزی الکترولیتی، در اغلب اوقات موجب کاهش کیفیت، غیریکنواختی و لکه‌دار شدن رنگ می‌شود. ما پیشنهاد می‌کنیم از یک منبع تغذیه متغیر استفاده کنید که توانایی ارائه یک موج سینوسی تنظیم شده، به بار الکتریکی در حال رنگ‌آمیزی را داشته باشد.

سوال: ما قصد داریم یک خط تولید آنودایزینگ را نصب کنیم. ما باید چه نوع ماده‌ای برای خنک کردن کویل استفاده کنیم، اگر من بخواهم از فرون برای خنک‌کن استفاده کنم (فشار فرون psi 200 است) گزینه مناسبی است؟

جواب: شما به جای استفاده از یک سیستم خنک‌کن غیرمستقیم توسط لوله‌های خنک‌سازی، یک سیستم خنک‌کن مستقیم با استفاده از مبدل حرارتی آب به اسید را باید به کار بگیرید. در این صورت جنس لوله‌ها را فقط از تیتانیوم و سرب می‌توانید استفاده کنید، هرچند که ناحیه جوشکاری یک جزء ضعیف از سیستم خنک‌کن شما محسوب می‌شود.

سوال: باید چه مقدار ریپل برای آنودایز کروم در رکتیفایر داشته باشیم؟ همیشه به من گفته شده که حدود 5% یا کمتر، خیلی خوب است.

جواب: من هیچ تفاوت کارآیی را بین ریپل پایین یا بالا برای پوشش‌دهی آنودی برای محلول‌های کرومی مشاهده نکرده‌ام. استاندارد زیر را مطالعه بفرمایید.

Chromic Acid Anodizing Standard, MIL-A-8625 F TYPE.

سوال: بهترین راه جلوگیری از جمع‌شدگی در رکتیفایر، در زمان خاموشی، در یک دوره زمانی، به علت کاهش تغذیه چیست؟

جواب: زمانی که سیستم خاموش است نباید آب در سیستم خنک‌کن جریان داشته باشد. در آب و هوای سردتر، باید از یخ‌زدگی لوله‌ها جلوگیری کرد. با تامین‌کننده رکتیفایر خود، برای مشاوره دقیق‌تر تماس حاصل فرمایید.   

سوال: ولتاژهای زیر 5 ولت، چه تاثیری می‌تواند روی پوشش‌دهی آنودایزینگ نوع 2 داشته باشد؟ ما ولتاژ را پایین آوردیم ولی SCR رکتیفایر، اجازه نداد که به ولتاژ زیر 5 ولت دست پیدا کنیم و بنابراین تاثیر کاهش ولتاژ بین 0- 5 ولت را از دست دادیم.

جواب: با توجه به ضخامت ماده، شما شاید لکه‌های سوختگی به علت جریان ورودی از آفست ولتاژ 5 ولت را داشته باشید. در این ولتاژها مواد آنودایز نشده در حمام آبکاری مانند یک اتصال کوتاه عمل می‌کنند. همچنین اگر میزان بار اعمالی به اندازه‌ای زیاد باشد که فیوزهای اصلی قطع کنند، ممکن است مدار رکتیفایر شما هم قطع کند. ما پیشنهاد می‌کنیم شما با سازنده رکتیفایر، برای دلیل آفست ولتاژ خود تماس بگیرید.   

سوال: ما آبکاری رینگ پیستون انجام می‌دهیم. من می‌خواهم در رابطه با محدودیت‌های رمپ یا کاهش ولتاژ و مشخصات آبکاری کروم سخت برای رینگ‌های پیستون فشاری و روغنی اطلاعات بیشتری کسب کنم. به دلیل قطع کردن مکرر مدار، من با آبکاری دولایه مشکلات زیادی پیدا کرده‌ام مخصوصا در هند. چند نوع رکتیفایر در حال حاضر در دنیا وجود دارد و کدام یک برای آبکاری کروم سخت سازندگان رینگ پیستون آهن ریختگی بهتر است؟   

جواب: البته امکان ندارد که قطع مدار تغذیه جلوگیری کرد. به منظور تضمین کیفیت، بعد از قطع برق، محصولات را اسیدشویی کرده و سپس مجددا آبکاری کنید. بهترین رکتیفایر کروم سخت از یک فیلتر هموارسازی ریپل DC قوی استفاده می‌کند و همچنین برای کاربردهای زیادی از سیکل اسیدشویی بهره می‌گیرد.  

سوال: به نظر شما چه اتفاقی می‌افتد اگر از یک رکتیفایر پالسی کوچک قابل برنامه‌ریزی برای بهبود جریان خروجی همراه با یک رکتیفایر بزرگتر (75 ولت، 500 آمپر) استفاده کرد تا بتوان یک خروجی پالسی برای آنودایزینگ به دست آورد؟ من قبلا سعی کرده‌ام این دو رکتیفایر را به صورت موازی به هم وصل کنم.

جواب: باید با ذکر این نکته شروع کنم که هیچگاه دو رکتیفایر را به صورت موازی به هم وصل نکنید مگر اینکه این دو رکتیفایر مخصوصا برای این کار طراحی شده باشند و همیشه با سازندگان دستگاه‌ها هماهنگ کنید. برای مورد شما باید بگویم که آنها را به صورت موازی به هم وصل نکنید یا اینطور بگویم که اگر این کار را انجام دهید یک کار موقت و دودزا خواهد بود. من فرض می‌کنم شما قصد دارید یک رکتیفایر بزرگتر با الگوی پالسی، که یک رکتیفایر پالسی ایجاد می‌کند را داشته باشید. با استفاده از سیگنال خروجی یک تولید کننده پالس به عنوان یک سیگنال مرجع برای یک رکتیفایر بزرگ، امکان پذیر خواهد بود. ابتدا شما باید بدانید رکتیفایر چه ولتاژ مرجع ماکزیممی یا سطح جریانی در ورودی‌های ولتاژ و جریان (معمولا 0-5 ولت، 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت) را می‌پذیرد و سپس این مقدار را به عنوان مقدار ماکزیمم خروجی تولیدکننده یا رکتیفایر پالسی قرار دهید. یک عامل محدودکننده، نرخ تغییر است که رکتیفایر می‌تواند تولید کند. یک رکتیفایر استاندارد همیشه زمان مشخصی را نیاز دارد که به سطح خروجی مشخصی برسد، بنابراین اگر تولیدکننده پالس شما زمان پالس نسبتا کوتاهی دارد، خروجی رکتیفایر نمی‌تواند دقیقا سیگنال رفرنس را دنبال کند، در نتیجه یک شکل موج عجیب را در خروجی شاهد خواهید بود.  

سوال: ما مس را در یک سیستم تصفیه آب برای تانک‌های شستشوی صفحه‌ای خود، آبکاری می‌کنیم. ما قصد داریم رکتیفایر جدید خریداری کنیم و من می‌خواهم بدانم چگونه درصد ریپل یک رکتیفایر را تشخیص دهم و ریپل چه تاثیری در آبکاری دارد؟ تانک تصفیه ما از یک سری از صفحات مس و سرب تشکیل شده است. محلول شستشو از 10-12% اسید سولفوریک با دمای 110 درجه سانتی‌گراد تشکیل شده است. ماده‌ای که ما شستشو می‌دهیم مس و آلیاژ مس/ نیکل است.  

جواب: برای مصارف شستشو، ریپل خروجی یک رکتیفایر واقعا اهمیت زیادی ندارد. اگر ماکزیمم ولتاژ و جریانی که فرایند شما نیاز دارد را بدانید، می‌توانید یک رکیتفایر با ماکزیمم خروجی مدنظر خود را تهیه کنید. با استفاده از یک رکتیفایر تریستور کنترلی یا رکتیفایر سوییچ فشاری پایین‌ترین ریپل (5%) و بالاترین کارایی را به شما می دهد.

سوال: ما یک حمام رنگ الکترواستاتیک کاتودی داریم که دو خط تولید از آن عبور می‌کند. سرعت‌های نوار نقاله‌ها یکسان است. ما سه سری الکترود استفاده می‌کنیم. در هر طرف یک عدد و در وسط مخزن یک عدد دیگر وجود دارد. مقدار محصول در هر خط تولید ممکن است یکسان باشد و همچنین در برخی موارد ممکن است یکسان نباشد. با این مشخصات، ما باید از یک رکتیفایر یا دو رکتیفایر با ظرفیت یکسان استفاده کنیم و چرا؟ بهترین روش جایگزین چه می‌تواند باشد؟

جواب: بهترین روش جایگزین برای این مورد استفاده از دو رکتیفایر است. با دو رکتیفایر شما به صورت مجزا می‌توانید فرایند ولتاژ/جریان را برای هر خط تولید کنترل کنید، که شما را قادر می‌سازد به صورت مجزا ضخامت پوشش را به کل سطح مقطع نسبت کل خط کنترل نمایید.

سوال: چند سال پیش ما درایوهایی با فرکانس سرعت متغیر، برای کنترل نرخ دور موتور در دو خط آبکاری نصب کردیم. از آن زمان به بعد، یک میدان انرژی به وجود آمده است که در کل ساختمان (1000 مترمربع) تشعشع دارد. برای مثال زمانی که من جلوی ساختمان ماشین خود را پارک می‌کنم، کانال am رادیوی من با انرژی استاتیک احاطه می‌شود و یک مورد دیگر این است که واحد اندازه‌گیری جریان ادی در طبقه فروشگاهی همواره ست پوینت‌ها و دقت خود را در طول روز از دست می‌دهند و هر دو ساعت یک بار باید مجددا کالیبره شوند. به ما پیشنهاد شد که فیلترهایی را نصب کنیم که فکر می‌کردیم که کار می‌کنند ولی اینطور نبود. شما می‌توانید پیشنهادی را به ما بدهید؟

جواب: با توجه تجربه من با درایوهای فرکانس متغیر یا VFD، من فقط می‌توانم به تنظیمات فرکانس حامل درایوهای شما به‌عنوان یک منبع احتمالی فکر کنم. من این شرایط را در گذشته تجربه کرده‌ام در محلی که تنظیمات فرکانس حامل نسبتا پایین تنظیم شده بود، در نتیجه سطح بالایی از نویز در خطوط موتوری ایجاد می‌شد.

سوال: مزایای کاهش زمان در آبکاری پالس معکوس در یک حمام الکتروفرمینگ سولفامات نیکل و موارد مشابه چیست؟

جواب: آبکاری پالس معکوس در یک حمام سولفامات مزایای زیر را دارد:

1. قدرت پوشش‌دهی[2] نسبتا بهبود یافته: یک فرایند DC استاندارد حدود 10% قدرت پوشش‌دهی دارد، پالس معکوس می‌تواند این مقدار را به 25% افزایش دهد. من حتی از برخی از مشتری‌ها شنیده‌ام که ادعا می‌کنند 50% قدرت پوشش‌دهی دارند ولی این مقدار به نظر بالا می‌رسد. برخی کاربران از این موضوع در فرایند الکتروفرمینگ خود بهره می‌برند: به علت تشکیل ویسکر کمتر[3] و توزیع بهتر مواد، آنها می‌توانند از بسیاری از مراحل ماشین‌کاری مکانیکی در فرایند 900 ساعته خود، صرف نظر کنند.
2. ساختار کریستالی و همچنین سختی می‌تواند تحت تاثیر قرار گیرد. سختی بین 150 و 500 ویکرز می‌تواند حاصل شود. صرفه‌جویی در زمان کم است ولی با توجه به ضخامت بالای لایه الکتروفرمینگ، صرفه‌جویی‌هایی به علت زمان کمتر در مراحل ماشین‌کاری وجود دارد.

سوال: مزایا و معایب استفاده از یک رکتیفایر سوییچ فشاری برای آنودایزینگ نوع 2 چیست؟

جواب: هیچ مزیتی وجود ندارد و فقط معایب به وجود می‌آیند. معایب اصلی عبارتند از:

1. شما هیچ کنترلی ندارید و فقط ولتاژ خروجی را تنظیم می‌کنید. جریان در ابتدا بالا می‌رود و سپس افت می‌کند، که در نتیجه منجر به زمان طولانی‌تری در مقایسه با یک سیستم کنترلی برای فرایند می‌شود، بنابراین هزینه تولید شما بیشتر است زیرا که شما هزینه بیشتری را برای انرژی در مدت زمان بالا پرداخت می‌کنید. هزینه پوشش شما 0.0006 دلار است به جای 0.0005 دلار ولی هزینه انرژی شما 20% بیشتر از مقدار محاسبه شما است. برای یک رکتیفایر 3000 آمپری کوچک این هزینه‌ها 0.7 دلار آمریکا برای هر بار است. که مجموعا 1.4 دلار برای یک ساعت در یک حمام است. بنابراین فقط برای یک حمام در روز حدود 17 دلار هزینه دارد. که مجموعا سالیانه مبلغ 4500 دلار فقط برای یک مخزن هزینه دارد. البته اگر انحراف از مقدار درخواستی اتفاق بیافتد و ضخامت به‌دست‌آمده بالاتر باشد، اوضاع بدتر می‌شود.
2. نیروی انسانی بیشتری برای تنظیم دقیق رکتیفایر نیاز است، باید یک نفر کنار رکتیفایر بایستد و مقدار ولتاژ را به منظور تنظیم مجدد سوییچ‌های فشاری، کاهش و افزایش دهد. که قطعا منجر به افزایش هزینه‌ها می‌گردد.
3. به دلیل دستی بودن فرایند، ضعف در تکرار پذیری کیفیت به وجود می‌آید.
4. سوییچ‌های فشاری مصرفی هستند و باید تامین شوند و همچنین سایر اجزا، که بسیار گران‌قیمت هستند.

 مزایای سیستم‌های کنترلی:

صرفه‌جویی در هزینه‌ها از اولین بار – عدم یا کاهش آنودایزینگ بیش از حد، کاهش هزینه نیروی انسانی و تامین قطعات کمتر

سوال: میانگین ریپل خروجی یک رکتیفایر چیست و من چگونه می‌توانم آن را اندازه‌گیری کنم؟

جواب: ریپل خروجی یک رکتیفایر نوسان ولتاژ DC خروجی آن رکتیفایر است. به صورت تخصصی، یک جریان متناوب AC که با یک ولتاژ جریان مستقیم DC منطبق شده است. انواع مختلف رکتیفایرها، رفتار مختلفی دارند. با توجه به اینکه ریپل خروجی با کاربرد و تنظیمات در ارتباط است. زمانی که ما در مورد درصد ریپل صحبت می‌کنیم داریم در مورد نوسان ولتاژ خروجی صحبت می‌کنیم. این ریپل با تقسیم ولتاژ RMS به اجزای AC با مقدار میانگین ولتاژ خروجی DC بدست می‌آید سپس مقدار به دست آمده را در 100% ضرب می‌کنیم.

[1] Forward

[2] Throwing Power (قدرت پوشش‌دهی با ضخامت یکسان حتی در نواحی سخ ت که دانسیته جریان پایین است.)

[3] Wisker Formin