1. Opis
Elektrokemično poliranje je postopek, ki z elektrokemičnim raztapljanjem odstrani mikroskopske izbokline s kovinske površine, kar ima za posledico gladko in enakomerno površino. V vesoljski in medicinski panogi komponente zahtevajo izjemno visoko kakovost površine, odpornost proti koroziji in biokompatibilnost, zaradi česar je elektrokemično poliranje eden bistvenih postopkov. Tradicionalni enosmerni napajalniki se soočajo s težavami, kot sta nizka učinkovitost in slaba enakomernost pri elektrokemičnem poliranju, medtem ko visokofrekvenčni stikalni enosmerni napajalniki in impulzni napajalniki znatno izboljšajo raven procesa elektrokemičnega poliranja.
2.Načela delovanja visokofrekvenčnih stikalnih enosmernih in impulznih napajalnikov
2.1 Visokofrekvenčni stikalni enosmerni napajalnik Visokofrekvenčni stikalni enosmerni napajalnik pretvarja izmenični tok omrežne frekvence v visokofrekvenčni izmenični tok, ki ga nato usmeri in filtrira, da zagotovi stabilen enosmerni tok. Delovna frekvenca se običajno giblje od deset do nekaj sto kilohercev, z naslednjimi značilnostmi:
Visoka učinkovitost: Učinkovitost pretvorbe lahko preseže 90 %, kar ima za posledico nizko porabo energije.
Visoka natančnost: Stabilen izhodni tok in napetost z nihanji manjšimi od ±1 %.
Hiter odziv: Hiter dinamični odziv, primeren za kompleksne procesne zahteve.
2.2 Impulzno napajanje Impulzno napajanje temelji na tehnologiji visokofrekvenčnega stikalnega napajanja in prek krmilnega vezja oddaja periodične impulzne tokove. Značilnosti vključujejo:
Nastavljiva oblika impulznega vala: Podpira kvadratne valove in enosmerni tok.
Visoka prilagodljivost: Frekvenco impulzov, delovni cikel in amplitudo je mogoče neodvisno nastaviti.
Izboljšan učinek poliranja: Prekinitvena narava pulznih tokov zmanjšuje polarizacijo elektrolita in izboljšuje enakomernost poliranja.
3.Značilnosti napajalnikov za elektrokemično poliranje za vesoljsko in medicinsko področje
Napajalniki, ki se uporabljajo pri elektrokemičnem poliranju za vesoljsko in medicinsko uporabo, morajo izpolnjevati visoke standarde glede kakovosti, varnosti in zanesljivosti izdelkov. Zato morajo imeti naslednje lastnosti:
3.1 Visoko natančen nadzor
●Stabilnost toka in napetosti: Elektrokemično poliranje za vesoljske in medicinske komponente zahteva izjemno visoko kakovost površine, zato mora napajalnik zagotavljati zelo stabilen tok in napetost, pri čemer so nihanja običajno nadzorovana znotraj ±1 %.
● Nastavljivi parametri: Napajalnik mora podpirati natančne nastavitve gostote toka, napetosti in časa poliranja, da zadosti potrebam različnih materialov in postopkov.
●Način konstantnega toka/konstantne napetosti: Podpira načina konstantnega toka (CC) in konstantne napetosti (CV) za prilagoditev različnim fazam postopka poliranja.
3.2 Visoka zanesljivost
●Dolga življenjska doba: Proizvodno okolje v vesoljski in medicinski industriji zahteva visoko zanesljivost opreme, zato mora biti napajalnik zasnovan z visokokakovostnimi komponentami in naprednimi zasnovami, da se zagotovi stabilno delovanje v daljših obdobjih.
● Zaščita pred napakami: Funkcije, kot so zaščita pred prevelikim tokom, prenapetostjo, pregrevanjem in kratkim stikom, za preprečevanje poškodb obdelovancev ali proizvodnih nesreč zaradi izpadov napajanja.
● Zmogljivost preprečevanja motenj: Napajalnik mora imeti močno odpornost proti elektromagnetnim motnjam (EMI), da se preprečijo motnje v delovanju občutljivih medicinskih ali vesoljskih elektronskih naprav.
3.3 Prilagodljivost posebnim materialom
● Združljivost z več materiali: Običajni materiali, ki se uporabljajo v vesoljski in medicinski panogi, kot so titanove zlitine, nerjaveče jeklo in zlitine na osnovi niklja, zahtevajo, da je napajalnik združljiv z različnimi potrebami elektrokemičnega poliranja.
● Nizka napetost, visoka tokovna zmogljivost: Nekateri materiali (kot so titanove zlitine) za elektrokemično poliranje zahtevajo nizko napetost (5–15 V) in visoko gostoto toka (20–100 A/dm²), zato mora imeti napajalnik ustrezno izhodno zmogljivost.
4.Trendi tehnološkega razvoja
4.1 Višja frekvenca in natančnost Prihodnji razvoj visokofrekvenčnih stikalnih napajalnikov in impulznih napajalnikov se bo osredotočil na višje frekvence in večjo natančnost, da bi zadostili povpraševanju po ultra natančni obdelavi površin na področju vesoljske in medicinske industrije.
4.2 Inteligentno krmiljenje Integracija tehnologij umetne inteligence (UI) in interneta stvari (IoT) bo omogočila inteligentno krmiljenje in spremljanje procesa elektrokemičnega poliranja v realnem času, kar bo izboljšalo učinkovitost proizvodnje in kakovost izdelkov.
4.3 Okoljska trajnost Razvoj nizkoenergijskih tehnologij oskrbe z energijo z nizkim onesnaževanjem za zmanjšanje vpliva elektrokemijskih polirnih procesov na okolje, v skladu s trendom zelene proizvodnje.
5. Zaključek
Visokofrekvenčni stikalni enosmerni napajalniki in impulzni napajalniki z visoko učinkovitostjo, natančnostjo in hitrim odzivom igrajo ključno vlogo pri elektrokemičnem poliranju v vesoljski in medicinski panogi. Ne le izboljšujejo kakovost in učinkovitost površinske obdelave, temveč tudi izpolnjujejo stroge zahteve glede zanesljivosti in doslednosti v teh panogah. Z nenehnim tehnološkim napredkom bodo visokofrekvenčni stikalni in impulzni napajalniki sprostili še večji potencial pri elektrokemičnem poliranju, kar bo vesoljsko in medicinsko industrijo spodbudilo na višjo raven razvoja.
Čas objave: 13. februar 2025
