Gli alimentatori sono fondamentali in quanto trasformano l’energia di rete e la convertono nella forma più adatta alle applicazioni ripulendola dalle imperfezioni tipiche introdotte dal mezzo trasmissivo e dai sistemi elettromagnetici presenti nell’ambiente circostante. Diventano poi decisivi quando devono soddisfare le moderne esigenze di alimentazione sempre più impegnative proprio dal punto di vista delle tolleranze sui valori di tensione e corrente. La tendenza che coinvolge oggi la maggior parte dei costruttori è quella di cercare di realizzare strumenti sempre più versatili e affidabili, capaci di fornire uno o più valori di tensione e corrente sia fissi sia regolabili con la possibilità di calibrare il livello dell’intensità e la forma d’onda in termini di frequenza e fase secondo le diverse esigenze applicative.
In commercio se ne trovano numerosi modelli molti dei quali offrono delle opzioni prefissate per una ben precisa gamma di utilizzi perché servono per alimentare sistemi con le medesime caratteristiche tipiche mentre altri sono predisposti per lasciare all’utente la possibilità di impostare differenti escursioni di valori da configurare al momento. Nei controlli di processo le prestazioni degli alimentatori in termini di accuratezza e ripetitività delle caratteristiche elettriche fornite possono essere determinanti per la qualità e la durata nel tempo dei prodotti e soprattutto di quelli fabbricati artigianalmente. La galvanotecnica è senza dubbio un settore che si affida alla precisione degli alimentatori perché necessita di forme d’onda di corrente e tensione quanto più perfette possibile.
I moderni raddrizzatori di corrente ad alta frequenza per galvanotecnica sono costruiti con sofisticati stadi di potenza basati sui transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) che hanno il vantaggio di offrire l’elevato rendimento in amplificazione tipico dei bipolari unitamente alla semplicità di comando e alla miglior velocità di risposta dei transistor a effetto di campo. Inoltre, al posto dei diodi i progettisti preferiscono impiegare in questi sistemi i tiristori o SCR (Silicon Controlled Rectifier) che ne sono quasi del tutto uguali a eccezione della presenza di un terzo morsetto al quale occorre applicare un’adeguata corrente d’innesco affinché il componente funzioni davvero come un diodo. In questo modo migliora l’isolamento fra l’anodo e il catodo e quindi la robustezza del dispositivo. Un altro accorgimento tipicamente usato dai costruttori di alimentatori per galvanotecnica consiste nell’impostarli su più stadi modulari affinché in ciascun modulo la corrente resti relativamente bassa e possa essere calibrata con miglior precisione.
Inoltre, minore è la corrente di lavoro e più a lungo durano i componenti dei moduli a vantaggio dell’affidabilità dell’alimentatore. Talvolta per supervisionare il tutto c’è un processore specifico per l’elaborazione numerica dei segnali ossia un DSP ma è più facile trovare un microcontrollore. Da notare che nell’impiego in galvanotecnica sono ancora diffusissimi i centri di lavoro tradizionali dove un solo artigiano crea e affina i suoi modelli usando un solo utensile e affidandosi totalmente alla qualità delle prestazioni del relativo alimentatore. Nelle piccole e medie imprese del settore, tuttavia, si trovano anche banchi di lavorazione con decine di utensili e altrettanti alimentatori/raddrizzatori in serie o in parallelo e in tal caso l’impostazione modulare aiuta a uniformare la qualità dei risultati.
Tre protagonisti nella strumentazione per galvanotecnica
Alintel di Pieve di Cento, vicino a Bologna, ha già oltre vent’anni di know-how nel progetto e nella fabbricazione di regolatori di tensione, alimentatori switching e soluzioni per l’elettronica di potenza per applicazioni industriali e da laboratorio. Fra i prodotti Alintel troviamo stabilizzatori di tensione, raddrizzatori di corrente, regolatori di flusso luminoso, inverter, variac, carica batteria e alimentatori di potenza, ma uno degli obiettivi che la società si è imposta fin dalla fondazione è quello essere in grado di realizzare apparecchiature custom con caratteristiche mirate a esigenze specifiche. Un’altra nota distintiva è la possibilità di offrire una vasta gamma di prodotti caratterizzati da un ottimo rapporto qualità/prezzo.
Fra i prodotti di punta ci sono gli alimentatori switching regolabili ac/dc per applicazioni di potenza sia industriali sia da laboratorio. Fra le doti distintive degli alimentatori Alintel spiccano la compattezza, la flessibilità, la precisione e l’affidabilità anche negli ambienti con condizioni particolarmente gravose. In listino troviamo le due serie S e SHV suddivise per l’erogazione in tensione fino a 800 V per la prima e fino a 50000 V per la seconda, tutte in robusto rack ermetico che può essere adattato alle geometrie disponibili. Alintel progetta e realizza raddrizzatori elettronici ad alta frequenza per l’impiego nel settore galvanico utilizzabili nelle lavorazioni di cromatura, nichelatura, cataforesi, ramatura, zincatura, argentatura, doratura, platinatura, rodiatura, palladiatura ed elettrolucidatura. Nella serie DRC troviamo raddrizzatori switching ad alta corrente e basso consumo, regolabili in tensione e corrente e disponibili in numerosi modelli per correnti fino a 6000 A e potenza fino a 100 kW, mentre la versione DRC P è specifica per la cromatura e serve a generare un’onda quadra pulsata regolabile fino a 500 MHz.
CAEV progetta e produce strumenti per l’elettronica di potenza da oltre cinquant’anni nella sua storica sede di Brescia specializzandosi in particolar modo nei convertitori per l’alimentazione delle celle elettrochimiche e dei bagni galvanici, nonché negli alimentatori speciali per il controllo di elevati valori di corrente sia in continua che in alternata. L’attività dell’azienda è stata sin dall’inizio prevalentemente orientata alle macchine per uso industriale, ma nell’ampia offerta troviamo anche alimentatori e raddrizzatori da banco più vicini alle esigenze degli artigiani. Oltre alla progettazione e alla produzione, la società offre anche apprezzati servizi di consulenza e assistenza post-vendita, nonché la possibilità di rigenerare le macchine usate per prolungarne l’utilizzo e preservare gli investimenti. Oggi CAEV presenta nel suo portafoglio un’ampia gamma di convertitori ac/ac e ac/dc, raddrizzatori e alimentatori per l’ossidazione dell’alluminio, raddrizzatori per elettroforesi, raddrizzatori per galvanica, raddrizzatori per cromatura (sia dura che a spessore), nonché piccoli strumenti, utensili e programmatori.
In particolar modo per l’impiego negli impianti galvanici per il trattamento superficiale dei metalli CAEV produce raddrizzatori progettati ad hoc e utilizzabili nelle lavorazioni di zincatura, ramatura, nichelatura, cromatura, circuiti stampati, decappaggio ed elettrolucidatura dell’acciaio. Sono disponibili numerosi mode
lli di raddrizzatori in tecnologia SCR con gruppo raddrizzante esafase e reattore interfasico, alimentazione monofase e trifase, uscita in tensione da 4 a 400 Vdc e in corrente da 50 a 35000 A. È possibile regolare la tensione e la corrente da zero al 100% del valore impostato in uscita e anche la rampa di salita sia manualmente sia utilizzando il programmatore in remoto. In alcuni modelli c’è anche la possibilità di generare onde pulsanti per applicazioni specifiche.
CEA significa Costruzioni Elettroniche Amba e opera a Torino sin dal 1938 anche se l’attività di produzione di apparati industriali a pieno ritmo inizia nel 1964 quando la società si focalizza soprattutto sugli alimentatori elettronici da laboratorio. Oggi il listino CEA offre un’ampia scelta di alimentatori sia da laboratorio sia per l’implementazione nelle catene di montaggio dei processi industriali e in entrambe le tipologie troviamo alimentatori lineari, preregolati, switching, SCR, modulari (sia lineari sia switching) e custom. L’azienda progetta e produce anche una vasta gamma di strumenti fra cui voltmetri, amperometri, multimetri analogici e digitali, frequenzimetri, ponti LCR, oscillografi, fonometri, anemometri, termometri, variac, shunt, trasformatori, alimentatori in corrente alternata e strumenti custom su richiesta. Per la galvanotecnica CEA progetta e produce raddrizzatori di corrente, alimentatori switching, alimentatori per elettrodeposizione di metalli preziosi, raddrizzatori per cromatura a spessore, raddrizzatori per ossidazione dell’alluminio, raddrizzatori per elettroforesi, raddrizzatori per ossidazione cromica e solforica, convertitori ac/ac e ac/dc, dosatori automatici, strumenti di misura e pannelli di controllo.
I raddrizzatori per galvanica serie RAG sono disponibili per tensione e corrente continue da 1 a 300 V e da 1 fino a 100000 A sia regolabili sia con uscite prefissate. La tecnologia SCR permette una precisa regolazione dall’1% al 100% dei valori impostati, mentre il gruppo raddrizzante esafase con reattore interfasico offre una rampa di salita dell’uscita regolabile e la possibilità di funzionamento a corrente o a tensione costante. Gli alimentatori switching per galvanica serie SWGL hanno corrente d’uscita regolabile da 2 fino a 10000 A e tensione d’uscita da scegliere fra i valori di 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 e 24 V. Il ripple di tensione è inferiore all’1% su tutto il range di regolazione che va dal 2% al 100% del valore impostato all’uscita, mentre il rendimento dipende dal fattore di carico ma è tipicamente compreso fra l’85% e il 91%.