1. Apraksts
Elektroķīmiskā pulēšana ir process, kurā no metāla virsmas tiek noņemti mikroskopiski izvirzījumi, izmantojot elektroķīmisko šķīdināšanu, kā rezultātā tiek iegūta gluda un vienmērīga virsma. Kosmosa un medicīnas jomā komponentiem ir nepieciešama ārkārtīgi augsta virsmas kvalitāte, izturība pret koroziju un bioloģiskā saderība, padarot elektroķīmisko pulēšanu par vienu no svarīgākajiem procesiem. Tradicionālie līdzstrāvas barošanas avoti saskaras ar tādām problēmām kā zema efektivitāte un slikta elektroķīmiskās pulēšanas vienmērība, savukārt augstfrekvences slēdžu līdzstrāvas barošanas avoti un impulsu barošanas avoti ievērojami uzlabo elektroķīmiskās pulēšanas procesa līmeni.
2.Augstas frekvences slēdžu līdzstrāvas un impulsa barošanas avotu darbības principi
2.1 Augstas frekvences slēdža līdzstrāvas barošanas avots Augstas frekvences slēdža līdzstrāvas barošanas avots pārveido tīkla frekvences maiņstrāvu augstas frekvences maiņstrāvā un pēc tam to labo un filtrē, lai nodrošinātu stabilu līdzstrāvu. Darba frekvence parasti svārstās no desmitiem kilohercu līdz vairākiem simtiem kilohercu, un tam ir šādas īpašības:
Augsta efektivitāte: konversijas efektivitāte var pārsniegt 90%, kā rezultātā enerģijas patēriņš ir zems.
Augsta precizitāte: stabila izejas strāva un spriegums ar svārstībām, kas mazākas par ±1%.
Ātra reaģēšana: ātra dinamiska reaģēšana, piemērota sarežģītām procesa prasībām.
2.2 Impulsa barošanas avots Impulsa barošanas avots ir balstīts uz augstfrekvences slēdža barošanas avota tehnoloģiju un izvada periodiskas impulsu strāvas, izmantojot vadības ķēdi. Funkcijas ietver:
Regulējama impulsa viļņu forma: atbalsta taisnstūrveida viļņus un līdzstrāvu.
Augsta elastība: Impulsa frekvenci, darba ciklu un amplitūdu var regulēt neatkarīgi.
Uzlabots pulēšanas efekts: Impulsu strāvu periodiskais raksturs samazina elektrolīta polarizāciju un uzlabo pulēšanas vienmērīgumu.
3.Elektroķīmiskās pulēšanas barošanas avotu raksturojums kosmosa un medicīnas jomā
Elektroķīmiskajā pulēšanā kosmosa un medicīnas lietojumprogrammās izmantotajiem barošanas avotiem jāatbilst augstiem produktu kvalitātes, drošības un uzticamības standartiem. Tāpēc tiem jābūt šādām īpašībām:
3.1 Augstas precizitātes vadība
●Strāvas un sprieguma stabilitāte: Kosmosa un medicīnas komponentu elektroķīmiskajai pulēšanai ir nepieciešama ārkārtīgi augsta virsmas kvalitāte, tāpēc barošanas avotam ir jānodrošina ļoti stabila strāva un spriegums, svārstībām parasti kontrolējot ±1% robežās.
●Regulējami parametri: barošanas avotam jāatbalsta precīza strāvas blīvuma, sprieguma un pulēšanas laika regulēšana, lai apmierinātu dažādu materiālu un procesu vajadzības.
●Pastāvīgas strāvas/pastāvīga sprieguma režīms: atbalsta nemainīgas strāvas (CC) un nemainīga sprieguma (CV) režīmus, lai pielāgotos dažādiem pulēšanas procesa posmiem.
3.2 Augsta uzticamība
●Ilgs kalpošanas laiks: Ražošanas vide kosmosa un medicīnas jomā prasa augstu iekārtu uzticamību, tāpēc barošanas blokam jābūt projektētam ar augstas kvalitātes komponentiem un modernu dizainu, lai nodrošinātu stabilu darbību ilgā laika periodā.
●Aizsardzība pret bojājumiem: tādas funkcijas kā pārslodzes, pārsprieguma, pārkaršanas un īsslēguma aizsardzība, lai novērstu sagatavju bojājumus vai ražošanas negadījumus barošanas avota kļūmju dēļ.
● Prettraucējumu spēja: barošanas avotam jābūt ar spēcīgu elektromagnētisko traucējumu (EMI) izturību, lai izvairītos no jutīgu medicīnas vai kosmosa elektronisko ierīču darbības traucējumiem.
3.3 Pielāgojamība īpašiem materiāliem
● Saderība ar vairākiem materiāliem: Bieži sastopamiem materiāliem, ko izmanto aviācijas un medicīnas jomā, piemēram, titāna sakausējumiem, nerūsējošajam tēraudam un niķeļa sakausējumiem, ir nepieciešams, lai barošanas avots būtu saderīgs ar dažādām elektroķīmiskās pulēšanas vajadzībām.
●Zems spriegums, liela strāvas jauda: Dažiem materiāliem (piemēram, titāna sakausējumiem) elektroķīmiskai pulēšanai ir nepieciešams zems spriegums (5–15 V) un liels strāvas blīvums (20–100 A/dm²), tāpēc barošanas avotam ir jābūt atbilstošai izejas jaudai.
4.Tehnoloģiju attīstības tendences
4.1 Augstāka frekvence un precizitāte Nākotnes augstfrekvences komutācijas barošanas avotu un impulsa barošanas avotu attīstība būs vērsta uz augstākām frekvencēm un augstāku precizitāti, lai apmierinātu pieprasījumu pēc īpaši precīzas virsmas apstrādes kosmosa un medicīnas jomā.
4.2 Inteliģenta vadība Mākslīgā intelekta (MI) un lietu interneta (IoT) tehnoloģiju integrācija nodrošinās intelektisku elektroķīmiskās pulēšanas procesa vadību un uzraudzību reāllaikā, uzlabojot ražošanas efektivitāti un produktu kvalitāti.
4.3 Vides ilgtspējība Zema enerģijas patēriņa un maza piesārņojuma energoapgādes tehnoloģiju izstrāde, lai samazinātu elektroķīmiskās pulēšanas procesu ietekmi uz vidi, ievērojot zaļās ražošanas tendences.
5. Secinājums
Augstas frekvences slēdžu līdzstrāvas barošanas avoti un impulsu barošanas avoti ar to augsto efektivitāti, precizitāti un ātras reaģēšanas īpašībām spēlē izšķirošu lomu elektroķīmiskajā pulēšanā kosmosa un medicīnas jomā. Tie ne tikai uzlabo virsmas apstrādes kvalitāti un efektivitāti, bet arī atbilst stingrajām uzticamības un konsekvences prasībām šajās nozarēs. Līdz ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību augstfrekvences slēdžu un impulsu barošanas avoti atklās vēl lielāku potenciālu elektroķīmiskajā pulēšanā, paceļot kosmosa un medicīnas nozares augstākos attīstības līmeņos.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 13. februāris
