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方波脈沖是最基本的一種脈沖電鍍的電流形式,一般稱為單脈沖。由單脈沖演變而來的其它常用形式有直流疊加脈沖、周期換向脈沖、間斷脈沖(圖1-1)等。其中屬于單向脈沖的有單脈沖、直流疊加脈沖、間斷脈沖等。單向脈沖是指電流方向不隨時間改變的脈沖波形。而周期換向脈沖是一種帶有反向陽極脈沖的雙向脈沖形式。


圖1-1   常用的脈沖電流波形

a.單脈沖   b.直流疊加脈沖   c.周期換向脈沖   d.間斷脈沖


        

1 單脈沖
        

單脈沖一般簡稱PC。它除了在功能性電鍍中的應用外,在用于鋁的陽極氧化時,可全面提高氧化膜質量和氧化速度,避免“起粉”、“燒焦”等現象。并由于周期性的電壓降低可阻止工件局部表面熱量的積累,從而減少由此而帶來的燒焦現象。
 
        

2 直流疊加脈沖
        

直流疊加脈沖是指在直流基波上疊加一個方波脈沖。這種方法通常用于鋁的陽極氧化,主要優點是當用DC鍍方法不能形成均勻的氧化膜時,它能用于所有的鋁合金而生成均勻的氧化膜。另外,這種方法在鑄造、鍛造或機加工的鋁件上經短時間的陽極氧化就能形成25-300um的厚層氧化膜,并且膜層具有較好的抗磨損和抗腐蝕能力。
        另外,直流疊加脈沖有時是用來增大脈沖電源的輸出功率,它的有效電流等于基波直流電流與脈沖平均電流之和。這種方法的電鍍效果與單脈沖基本相當。
 
        

3 周期換向脈沖
       

周期換向脈沖電鍍習慣稱之為雙脈沖電鍍,簡稱PR鍍。應當指出,這里所說的雙脈沖含義是雙向脈沖,是指在正向陰極脈沖之后引入反向陽極脈沖的電流形式,而非傳統意義上的兩個不同參數脈沖交替進行的雙脈沖形式。PR鍍所依據的電化學原理是大幅度短時間的反向脈沖所引起的高度不均勻陽極電流分布會使鍍層凸處被強烈溶解而整平。


PR鍍較早的時候是為了改善鍍層的厚度分布,因為依靠陽極脈沖不均勻電流分布的補償作用使鍍層整平的潛在可能性是存在的。實踐證明,這個效果是明顯的。但目前國內應用較多的PR鍍,更主要的是為了得到高致密性且有一定光潔度的鍍層。這種情況通常發生在溶液不允許或少量允許有添加劑的電鍍體系中。在不含或含有少量添加劑的溶液中,采用DC鍍得到的鍍層結晶粗大,暗淡無光;PC鍍狀況明顯改善;而采用PR鍍則可得到細致、平整、光潔度好的鍍層。比如,航空發動機軸承支撐架的鍍銀,采用PR鍍技術在不含任何添加劑的氰化鍍銀溶液中,可得到耐磨、自潤滑及抗變色性能均較好的鍍層,且零件外觀呈現一定的光澤。


應用PR鍍時必須采用周期換向脈沖電源,電源要求輸出的正、反向脈沖參數及工作時間均能單獨調節,互不影響,否則PR鍍的優越性將不能充分發揮。

 

        

4 間斷脈沖


間斷脈沖也叫間歇脈沖或脈動脈沖,是脈沖的一種周期性中斷,也可看做是PR鍍的反向脈沖電流為零。這種情況由于有間歇時間的存在,利于放電離子的充分恢復,可使脈沖極限電流密度提高。另外,這種方法用于PR鍍的起鍍階段時,可減輕反向脈沖對基體金屬的腐蝕。間斷脈沖要求間歇時間能夠調節。 

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