1.Descripción
El pulido electroquímico es un proceso que elimina las protuberancias microscópicas de la superficie metálica mediante disolución electroquímica, lo que da como resultado una superficie lisa y uniforme. En los sectores aeroespacial y médico, los componentes requieren una calidad superficial, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad extremadamente altas, lo que convierte al pulido electroquímico en un proceso esencial. Las fuentes de alimentación de CC tradicionales presentan problemas como baja eficiencia y poca uniformidad en el pulido electroquímico, mientras que las fuentes de alimentación de CC conmutadas de alta frecuencia y las fuentes de alimentación de pulsos mejoran significativamente el nivel de pulido electroquímico.
2.Principios de funcionamiento de las fuentes de alimentación de CC y pulsos conmutados de alta frecuencia
2.1 Fuente de alimentación de CC conmutada de alta frecuencia. Una fuente de alimentación de CC conmutada de alta frecuencia convierte la CA de frecuencia de la red en CA de alta frecuencia, y luego la rectifica y filtra para proporcionar una corriente continua estable. La frecuencia de operación suele oscilar entre decenas de kilohercios y varios cientos de kilohercios, con las siguientes características:
Alta eficiencia: la eficiencia de conversión puede superar el 90%, lo que resulta en un bajo consumo de energía.
Alta precisión: Corriente y voltaje de salida estables con fluctuaciones inferiores a ±1%.
Respuesta rápida: Respuesta dinámica rápida, adecuada para requisitos de procesos complejos.
2.2 Fuente de alimentación por pulsos. Una fuente de alimentación por pulsos se basa en tecnología de conmutación de alta frecuencia y emite corrientes de pulsos periódicos a través de un circuito de control. Sus características incluyen:
Forma de onda de pulso ajustable: admite ondas cuadradas y CC.
Alta flexibilidad: la frecuencia del pulso, el ciclo de trabajo y la amplitud se pueden ajustar de forma independiente.
Efecto de pulido mejorado: la naturaleza intermitente de las corrientes de pulso reduce la polarización del electrolito y mejora la uniformidad del pulido.
3.Características de las fuentes de alimentación con pulido electroquímico para los sectores aeroespacial y médico
Las fuentes de alimentación utilizadas en el pulido electroquímico para aplicaciones aeroespaciales y médicas deben cumplir altos estándares de calidad, seguridad y fiabilidad. Por lo tanto, deben tener las siguientes características:
3.1 Control de alta precisión
●Estabilidad de corriente y voltaje: el pulido electroquímico para componentes aeroespaciales y médicos requiere una calidad de superficie extremadamente alta, por lo que la fuente de alimentación debe proporcionar una corriente y un voltaje altamente estables, con fluctuaciones generalmente controladas dentro de ±1%.
●Parámetros ajustables: La fuente de alimentación debe admitir ajustes precisos de densidad de corriente, voltaje y tiempo de pulido para satisfacer las necesidades de diferentes materiales y procesos.
●Modo de corriente constante/voltaje constante: admite los modos de corriente constante (CC) y voltaje constante (CV) para adaptarse a las diferentes etapas del proceso de pulido.
3.2 Alta confiabilidad
●Larga vida útil: el entorno de producción en los campos aeroespacial y médico exige una alta confiabilidad del equipo, por lo que la fuente de alimentación debe diseñarse con componentes de alta calidad y diseños avanzados para garantizar un funcionamiento estable durante períodos prolongados.
●Protección contra fallas: Características como sobrecorriente, sobretensión, sobrecalentamiento y protección contra cortocircuitos para evitar daños a las piezas de trabajo o accidentes de producción debido a fallas en el suministro de energía.
●Capacidad antiinterferencia: la fuente de alimentación debe tener una fuerte resistencia a la interferencia electromagnética (EMI) para evitar interrupciones en dispositivos electrónicos médicos o aeroespaciales sensibles.
3.3 Adaptabilidad a materiales especiales
●Compatibilidad con múltiples materiales: los materiales comunes utilizados en los campos aeroespacial y médico, como las aleaciones de titanio, el acero inoxidable y las aleaciones a base de níquel, requieren que la fuente de alimentación sea compatible con diferentes necesidades de pulido electroquímico.
●Bajo voltaje, alta capacidad de corriente: algunos materiales (como las aleaciones de titanio) requieren bajo voltaje (5-15 V) y alta densidad de corriente (20-100 A/dm²) para el pulido electroquímico, por lo que la fuente de alimentación debe tener la capacidad de salida correspondiente.
4.Tendencias de desarrollo tecnológico
4.1 Mayor frecuencia y precisión Los desarrollos futuros en fuentes de alimentación conmutadas de alta frecuencia y fuentes de alimentación de pulso se centrarán en frecuencias más altas y mayor precisión para satisfacer la demanda de tratamiento de superficies ultrapreciso en los campos aeroespacial y médico.
4.2 Control Inteligente La integración de las tecnologías de inteligencia artificial (IA) e Internet de las cosas (IoT) permitirá el control inteligente y el monitoreo en tiempo real del proceso de pulido electroquímico, mejorando la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
4.3 Sostenibilidad ambiental Desarrollo de tecnologías de suministro de energía de bajo consumo energético y baja contaminación para reducir el impacto ambiental de los procesos de pulido electroquímico, alineándose con la tendencia de fabricación verde.
5. Conclusión
Las fuentes de alimentación de CC conmutadas y de pulsos de alta frecuencia, gracias a su alta eficiencia, precisión y rápida respuesta, desempeñan un papel crucial en el pulido electroquímico en los sectores aeroespacial y médico. No solo mejoran la calidad y la eficiencia del tratamiento de superficies, sino que también cumplen con los estrictos requisitos de fiabilidad y consistencia de estas industrias. Gracias a los continuos avances tecnológicos, las fuentes de alimentación de CC conmutadas y de pulsos de alta frecuencia liberarán un potencial aún mayor en el pulido electroquímico, impulsando las industrias aeroespacial y médica a un mayor desarrollo.
Hora de publicación: 13 de febrero de 2025
