ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В последнее время в промышленности появилась тенденция использования методов электрохимической обработки, основанных на применении милли- и микросекундных импульсов различной полярности и амплитуды вместо постоянного тока. Применение импульсного тока позволяет во многих случаях получить необходимый эффект более дешевыми средствами и обеспечить дополнительную управляемость электрохимическим процессом за счет регулировки временных параметров импульсов тока, снизить энергетические затраты на процесс полирования и очистки поверхностей по сравнению c обработкой при постоянном токе, повысить эффективность обработки, при которой скорость сглаживания микронеровностей обрабатываемой поверхности, отнесенная к общему съему металла, значительно возрастает. Например, применение биполярных импульсов при полировании многих металлических материалов позволяет отказаться от использования дорогостоящих и вредных хромсодержащих электролитов. Применение импульсного режима при электролитно-плазменном полировании помогает добиться снижения энергопотребления и повышения эффективности процесса при сохранении высокой интенсивности, качества обработки и экологической безопасности. Для исследования влияния временных параметров импульсов тока, а также длительности пауз между ними на характеристики поверхности деталей из различных металлических материалов в процессе электрохимической обработки и при переходе процессов в область электролитно-плазменной обработки при повышении напряжения смоделирован, разработан и изготовлен специальный источник питания, обеспечивающий возможность регулирования частоты, длительности положительного и отрицательного импульсов, а также пауз между ними в широком диапазоне. Разработанный источник питания позволяет формировать импульсы тока до 50 А при напряжении от 0 до 400 В положительной и отрицательной полярностей и способен регулировать их длительность в диапазоне от 10,0 мкс до 8,1 с при возможности изменения соотношения длительности импульсов и пауз от 1:1 до 1:9.

1. Галанин, С. И. Электрохимическое полирование поверхности ювелирных сплавов золота импульсными токами / С. И. Галанин // Современные гальванические производства: технологии, оборудование, материалы, методы анализа: сб. тез. докладов. науч.-практ. семинара, Санкт-Петербург, 6–8 июня 2007 г. СПб.: Санкт-Петерб. госуд. технол. ун-т, 2007. С. 2.

2. Галанин, С. И. Электрохимическое полирование поверхностей латуней импульсными биполярными токами / С. И. Галанин, В. О. Агафонов // Дизайн. Материалы. Технология. 2007. № 2 (3). С. 84–87.

3. Breaking the Chemical Paradigm in Electrochemical Engineering: Case Studies and Lessons Learned from Plating to Polishing in Advances in Electrochemical / E. J. Taylor [et al.] // Advances in Electrochemical Science and Engineering. Wiley-VCH Scheduled Spring. 2017. Vol.18.

4. Electrochemical Machining Using Modulated Reverse Electric Fields: U. S. pat. No 6,402,931 / C. Zhou, E. J. Taylor, J. Sun, L. Gebhart, R. Renz; Issued Jun. 11, 2002.

5. Changes on Surfaces of Electrodes in Aqueous Electrolytic Solutions at High Voltages / H. Zeidler [et al.] // Proceedings of the 9th International Symposium on Electrochemical Machining Technology 2013. Chemnitz, 2013.

6. Aliakseyeu, Yu. Electrolyte-Plasma Treatment of Metal Materials Surfaces / Yu. Aliakseyeu, A. Korolyov, A. Bezyazychnaya // CO-MAT-TECH 2006: Proceeding of the abstracts of 14-th International Scientific Conference, Slovak University of Technology, 19-20 October 2006. Slovakia, Trnava, 2006. P. 6.

7. Модель размерного съема материала при электролитно-плазменной обработке цилиндрических поверхностей / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2012. № 3. С. 3–6.

8. Электролитно-плазменная обработка при нестационарных режимах в условиях высокоградиентного электрического поля / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2017. Т. 16, № 5. С. 391–399. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-391-399

9. Особенности формирования электрохимических покрытий сплавами на основе олова в условиях нестационарного электролиза / И. И. Кузьмар [и др.] // Современные электрохимические технологии и оборудование: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Минск: БГТУ, 2017. С. 272–276.

10. Преображенский, В. И. Полупроводниковые выпрямители / В. И. Преображенский. Москва: Энергоиздат, 1986. 80 с. (Библиотека электромонтера, Вып 582).

11. Чернышова, Т. И. Моделирование электронных схем / Т. И. Чернышова, Н. Г. Чернышов. Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. 80 с.

12. Suchenek, M. Programmable Pulse Generator Based on Programmable Logic and Direct Digital Synthesis / М. Suchenek, T. Starecki // Rev. Sci. Instrum. 2012. Vol. 83, No 12. P. 124704/1−4. https://doi.org/10.1063/1.4771921

13. Бирюков, С. А. Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах / С. А. Бирюков. Москва: Радио и связь, 1996. 23 с. (Массовая радиобиблиотека, №1220).

14. Shakursky, M. V. Digital Converter of Frequency Deviation Based on Three Frequency Generator / M. V. Shakursky, V. K. Shakursky, V. V. Ivanov // East-West Design & Test Symposium (EWDTS 2013). https://doi.org/10.1109/ewdts.2013.6673142

15. Kar, S. K. Tunable Square-Wave Generator for Integrated Sensor Applications / S. K. Kar, S. Sen // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2011. Iss. 10, vol. 60. Р. 3369–3375. https://doi.org/10.1109/tim.2011.2128490

16. Кирюхин, И. С. Силовая электроника фирмы HARRIS / И. С. Кирюхин, С. В. Шашков. М. : Додэка, 1999. 32 с. (Библиотека электронных компонентов. № 3).