1.Descrição
O polimento eletroquímico é um processo que remove saliências microscópicas da superfície metálica por dissolução eletroquímica, resultando em uma superfície lisa e uniforme. Nas áreas aeroespacial e médica, os componentes exigem altíssima qualidade de superfície, resistência à corrosão e biocompatibilidade, tornando o polimento eletroquímico um dos processos essenciais. Fontes de alimentação CC tradicionais enfrentam problemas como baixa eficiência e baixa uniformidade no polimento eletroquímico, enquanto fontes de alimentação CC com chaveamento de alta frequência e fontes de alimentação pulsadas aprimoram significativamente o nível do processo de polimento eletroquímico.
2.Princípios de funcionamento de fontes de alimentação CC e de pulso de comutação de alta frequência
2.1 Fonte de Alimentação CC Chaveada de Alta Frequência Uma fonte de alimentação CC chaveada de alta frequência converte a frequência CA da rede elétrica em CA de alta frequência e, em seguida, a retifica e filtra para fornecer energia CC estável. A frequência de operação normalmente varia de dezenas de quilohertz a várias centenas de quilohertz, com as seguintes características:
Alta eficiência: a eficiência de conversão pode exceder 90%, resultando em baixo consumo de energia.
Alta precisão: corrente e tensão de saída estáveis com flutuações inferiores a ±1%.
Resposta rápida: Resposta dinâmica rápida, adequada para requisitos de processos complexos.
2.2 Fonte de Alimentação Pulsada Uma fonte de alimentação pulsada é baseada na tecnologia de fonte de alimentação comutada de alta frequência e emite correntes pulsadas periódicas por meio de um circuito de controle. As características incluem:
Forma de onda de pulso ajustável: suporta ondas quadradas e CC.
Alta flexibilidade: frequência de pulso, ciclo de trabalho e amplitude podem ser ajustados independentemente.
Efeito de polimento aprimorado: a natureza intermitente das correntes de pulso reduz a polarização do eletrólito e melhora a uniformidade do polimento.
3.Características de fontes de alimentação de polimento eletroquímico para áreas aeroespacial e médica
As fontes de alimentação utilizadas em polimento eletroquímico para aplicações aeroespaciais e médicas devem atender a altos padrões de qualidade, segurança e confiabilidade do produto. Portanto, elas precisam ter as seguintes características:
3.1 Controle de alta precisão
● Estabilidade de corrente e tensão: o polimento eletroquímico para componentes aeroespaciais e médicos exige uma qualidade de superfície extremamente alta, portanto, a fonte de alimentação deve fornecer corrente e tensão altamente estáveis, com flutuações geralmente controladas dentro de ±1%.
●Parâmetros ajustáveis: a fonte de alimentação deve suportar ajustes precisos de densidade de corrente, voltagem e tempo de polimento para atender às necessidades de diferentes materiais e processos.
●Modo de corrente constante/tensão constante: suporta modos de corrente constante (CC) e tensão constante (CV) para acomodar diferentes estágios do processo de polimento.
3.2 Alta Confiabilidade
●Longa vida útil: o ambiente de produção nas áreas aeroespacial e médica exige alta confiabilidade do equipamento, portanto, a fonte de alimentação deve ser projetada com componentes de alta qualidade e designs avançados para garantir uma operação estável por longos períodos.
●Proteção contra falhas: recursos como sobrecorrente, sobretensão, superaquecimento e proteção contra curto-circuito para evitar danos às peças de trabalho ou acidentes de produção devido a falhas no fornecimento de energia.
●Capacidade antiinterferência: a fonte de alimentação deve ter forte resistência à interferência eletromagnética (EMI) para evitar interrupções em dispositivos eletrônicos médicos ou aeroespaciais sensíveis.
3.3 Adaptabilidade a Materiais Especiais
●Compatibilidade com vários materiais: materiais comuns usados nas áreas aeroespacial e médica, como ligas de titânio, aço inoxidável e ligas à base de níquel, exigem que a fonte de alimentação seja compatível com diferentes necessidades de polimento eletroquímico.
●Baixa tensão, alta capacidade de corrente: alguns materiais (como ligas de titânio) exigem baixa tensão (5-15 V) e alta densidade de corrente (20-100 A/dm²) para polimento eletroquímico, portanto, a fonte de alimentação deve ter a capacidade de saída correspondente.
4.Tendências de Desenvolvimento Tecnológico
4.1 Maior frequência e precisão Os desenvolvimentos futuros em fontes de alimentação de comutação de alta frequência e fontes de alimentação de pulso se concentrarão em frequências mais altas e maior precisão para atender à demanda por tratamento de superfície ultrapreciso nos campos aeroespacial e médico.
4.2 Controle Inteligente A integração das tecnologias de inteligência artificial (IA) e Internet das Coisas (IoT) permitirá o controle inteligente e o monitoramento em tempo real do processo de polimento eletroquímico, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do produto.
4.3 Sustentabilidade Ambiental Desenvolvimento de tecnologias de fornecimento de energia de baixo consumo de energia e baixa poluição para reduzir o impacto ambiental dos processos de polimento eletroquímico, alinhando-se à tendência de manufatura verde.
5.Conclusão
Fontes de alimentação CC comutadas de alta frequência e fontes de alimentação pulsadas, com suas características de alta eficiência, precisão e resposta rápida, desempenham um papel crucial no polimento eletroquímico para as áreas aeroespacial e médica. Elas não apenas melhoram a qualidade e a eficiência do tratamento de superfície, como também atendem aos rigorosos requisitos de confiabilidade e consistência dessas indústrias. Com os contínuos avanços tecnológicos, as fontes de alimentação comutadas de alta frequência e fontes de alimentação pulsadas desbloquearão um potencial ainda maior no polimento eletroquímico, impulsionando as indústrias aeroespacial e médica a patamares mais elevados de desenvolvimento.
Horário da publicação: 13 de fevereiro de 2025
