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Grupo de Galvanoplastia y Galvanotecnia



Ayuda con rectificador

Johny
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 22/01/2010

Soy nuevo en esto y actualmente me encuentro con la inquietud de hacer algunos ensayos de galvanoplastia para recubrir pequeñas figuras de zamac y de plástico. Como la idea es de solo ensayar y aprender sobre el tema, me puse en la tarea de construir un pequeño rectificador ya que los que venden en mi ciudad son equipos industriales muy grandes y costosos. Buscando en locales donde desmantelan equipos eléctricos y electrónicos (llamados chatarrerías en mi país), me tope con un transformador de las siguientes características: voltaje de entrada 110 V, voltaje de salida 15 V y potencia 1200W. Según mis cálculos, espero no estar equivocado, este transformador me daría 80 amperios teóricos de salida. Como no encontré ningún circuito para una fuente de poder de voltaje variable que me maneje semejante corriente, volví a buscar en la chatarra y me encontré un viejo auto trasformador variable con las siguientes características: voltaje de entrada 110 V, voltajes de salida 60, 67, 75, 82, 90, 98, 105, 110, 120 V. Y una potencia de 2000 VA.

La idea que se me ocurrió es de poner el auto trasformador variable en serie con el transformador. Con esta disposición y haciéndole una reconexión interna al autotransformador para que me diera voltajes menores a 60 V he logrado obtener los siguientes voltajes a la salida del transformador (0. 9, 2. 0, 3. 0, 4. 1, 5. 2, 6. 1, 6. 8, 8. 2, 9. 1, 10. 2, 11. 2, 12. 3, 13. 3, 14. 3, 15, 16. 3 Voltios). Hasta acá, según lo que yo creo todo está bien. Teniendo en cuenta que el puente rectificador también está construido.

Pero leyendo algunos artículos y libros sobre galvanoplastia hablan de controlar también la corriente por medio de un reóstato. Y según lo que me han dicho algunas personas, un reóstato para semejante corriente (80 amperios según yo) seria impensable, el máximo valor que he logrado encontrar en un reóstato, que según el dueño es una reliquia, es de 2A.

Según lo expuesto en los párrafos anteriores, quisiera hacer las siguientes preguntas:

Será que el arreglo que tengo hasta el momento si es el adecuado para hacer ensayos de galvanoplastia o será que voy por el camino equivocado?

Que sistema puedo yo utilizar para controlar la corriente de los baños que no sea utilizando un reóstato?

Como la corriente que voy a utilizar es monofásica al rectificarla quedará con mucho riple, será obligatorio filtrarla con condensadores? Actual mente tengo dos condensadores de 110000 UF y de 25 VDC. Serán suficientes?

De antemano muchas gracias por la ayuda.

Rodolfo Roque Perez Mendez
Ingeniero quimico san agustin de arequ...
Escrito por Rodolfo Roque Perez Mendez
el 22/01/2010

Un cordial saludo Johny.
con respecto a tus dudas:
Será que el arreglo que tengo hasta el momento si es el adecuado para hacer ensayos de galvanoplastia o será que voy por el camino equivocado?

Si as llegado a obetener tales volatjes, esta correcto, son los adecuados para cualquier baño galvanico, pero eso si, la corriente que te viene monofasica debe ser alterna aun tambien saliendo del transformador, por lo que deberas rectificarla o filtrarla, esto se logra con ayuda de los diodos (+) y (-). de tal forma que en un cable tendras corriente (-) CATODO y en el otro cable (+) ANODO, osea corriente semicontinua o continua de suministro lista pra los procesos galvanicos.

Que sistema puedo yo utilizar para controlar la corriente de los baños que no sea utilizando un reóstato?
No es necesario el reostato, este equipo (reostato) solo te permite graduar de manera mas fina la corriente de salida para los baños galvanicos.
Si en el equipo que t as confeccionando como mencionas vota realmente dichas voltajes, no creo que tengas problemas, para los procesos galvanicos necesitas voltajes desde 0. 5 a 15 Voltios, dependiendo para que tipo de baño sea.

Saludos
Atte. Rodolfo Perez

Johny Macias
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 23/01/2010

Hola Rodolfo, un cordial saludo,

Muchas gracias por la colaboración para con mi proyecto.


La duda con respecto a la utilización de un reóstato o de algún dispositivo que me permita controlar la corriente de los baños me ha surgido a raíz de que en la mayoría de la literatura consultada, cuando se da la formulación para un baño en particular, además de recomendar ciertas concentraciones de las sales y aditivos, y de operar a cierta temperaturas y pH, se fija también un voltaje y un intervalo de corriente que depende del área de la pieza a cubrir.

Por ejemplo; para dos “baños de cobre al cianuro” se recomienda; 6 voltios y un intervalo de 1. 0 a 1. 5 amp/dm3, para la formulación sencilla. Y 6 voltios y de 2. 0 a 4. 0 amp/dm3, para la formulación que utiliza Sal de Rochelle.

Luego cuando me comentas, con base en tu experiencia, que el uso del reóstato no es necesario, me surge el siguiente interrogante: Será que el intervalo de corriente (amp/dm3) reportado en la literatura depende de la concentración de las sales, de la temperatura, pH y del voltaje. Y no es una condición que yo pueda controlar en el baño?

Quisiera ver comentarios.

Johny Macias
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 23/01/2010

Hola Rodolfo, un cordial saludo,

Muchas gracias por la colaboración para con mi proyecto.

La duda con respecto a la utilización de un reóstato o de algún dispositivo que me permita controlar la corriente de los baños me ha surgido a raíz de que en la mayoría de la literatura consultada, cuando se da la formulación para un baño en particular, además de recomendar ciertas concentraciones de las sales y aditivos, y de operar a cierta temperaturas y pH, se fija también un voltaje y un intervalo de corriente que depende del área de la pieza a cubrir.

Por ejemplo; para dos “baños de cobre al cianuro” se recomienda; 6 voltios y un intervalo de 1. 0 a 1. 5 amp/dm3, para la formulación sencilla. Y 6 voltios y de 2. 0 a 4. 0 amp/dm3, para la formulación que utiliza Sal de Rochelle.


Luego cuando me comentas, con base en tu experiencia, que el uso del reóstato no es necesario, me surge el siguiente interrogante: Será que el intervalo de corriente (amp/dm3) reportado en la literatura depende de la concentración de las sales, de la temperatura, pH y del voltaje. Y no es una condición que yo pueda controlar en el baño?



Quisiera ver comentarios.

Rodolfo Roque Perez Mendez
Ingeniero quimico san agustin de arequ...
Escrito por Rodolfo Roque Perez Mendez
el 23/01/2010

Hola Johny.
Obiamente no te voy a negar que el uso de un reostato te permite analizar baños galvanicos, jugando con el potencial electrico, para obtener mejores resultados.
Pero se puede trabajar sin el, segun lo que me comentas en tu transformador tiene salidas invriables con voltajes ya determinados, seria bueno que le midas la cantidad de amperios en la salida, en mi experiencia yo no vario los amperios de suministro, trabajo con la maxima capacidad de la fuente, pero al momento de hacer los baños sucede de que la pieza o el area que se encuentra en contacto con la solucion electrolitica no absorve toda la capacidad si no una parte del todo, (me refiero que la pieza solo consumira la cantidad de amperios necesarios mas no el total de la capacidad que este suministrando), y lo unico que vario es el voltaje, asi como tu tambien tengo una fuente sin reostato con terminales invariables de voltajes, (0,5; 3; 6; 12 V), y trabajo con estos voltajes para cada baño, y con excelentes resultados

Será que el intervalo de corriente (amp/dm3) reportado en la literatura depende de la concentración de las sales, de la temperatura, pH y del voltaje. Y no es una condición que yo pueda controlar en el baño?
Cada solucion electrolitica presenta diferente resistencia, para poder extraer el metal base de la solucion y depositarlo en su estado natural en la superficie de la pieza.
Claro la intensidad de corriente consumida depende de que tipo de sales conforman la solucion electrolitica, pH, temperatura, distancia entre catodo anodo en la solucion, y otros. Y como te recomiendo lo mas importantes es controlar los voltios de suministro, y no es necesario que tengas reostato para este caso, si ya tienes esas salidas de voltajes normal puedes trabajar en baños galvanicos, pero no olbides rectificar la corriente.

Saludos
Atte. Rodolfo Perez

Johny Macias
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 24/01/2010

Hola Rodolfo.

Leyendo tu comentario me has hecho caer en cuenta de que si… Alguien alguna vez me había comentado que estas cubas galvánicas se podían tomar como una resistencia donde se cumplía la ley de Ohm, en la que no se tiene otra alternativa sino de fijar el voltaje o fijar la corriente, pero no las dos al mismo tiempo. Pero yo metido en la confusión no le presté ninguna atención (que bruto soy). Y pensar que por esta bobada he tenido el proyecto detenido por mucho tiempo.

Creo que a partir de la próxima semana comenzare a armar definitivamente el rectificador y a adecuar el lugar para los ensayos. Espero seguir contando con tu colaboración. En cuanto a tu preocupación por la rectificación y el filtrado de la corriente, esto también lo tengo ya solucionado, ya que cuento con cuatro diodos de tornillo de muy buena capacidad (100 amperios) y de dos capacitares cada uno de 110000 microfaradios, aunque creo que valor total de los capacitores se queda un poquito corto para la capacidad del transformador, seguiré consultando.

Saludos cordiales,

Johny.

Rodolfo Roque Perez Mendez
Ingeniero quimico san agustin de arequ...
Escrito por Rodolfo Roque Perez Mendez
el 25/01/2010

Saludos Johny.
No te preocupes, te deseo suerte en tu proyecto, de todas maneras en lo que puede estoy para apoyarte.
Hasta la proxima.

Juan Alejandro Camus Arancibia
Quimica universidad de la amistad de l...
Escrito por Juan Alejandro Camus Arancibia
el 04/02/2010

Hola Rodolfo:
La densidad de corriente tiene que ver con la cantidad de corriente que estas aplicando sobre la pieza que estas recubriendo, por unidad de area. Si aplicas mas corriente que la recomendada, lo mas probable es que la pieza se "queme", eso lo he experimentado muchas veces. Creo que es importante el reostato, de no ser asi podriamos ofrecerle a nuestro amigo Johny una solucion simple: para tus piezas pequeñas usa una bateria casera o una bateria de auto pequeña, en lugar de buscar la forma de construir un rectificador de corriente, pero lo mas probable es que con ese circuito simple las piezas le empiecen a salir "quemadas" y se desilucionaria muy rapidamente de su proyecto.
Aprovecho de consultarte: fui a una planta donde realizan cobreado despues del niquelado (producen cilindros para imprimir sobre plastico) y me cuentan que depositan una capa gruesa de cobre "blando" al comienzo y luego una capa fina de cobre "duro". ¿Que aditivos le agregan al segundo baño?. Los operadores funcionan mucho con maestria mas que con ciencia y se les respeta, pero no supieron responderme. Saludos. Gracias.

Johny Macias
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 05/02/2010

En cuanto al utilizar una batería en cambio de un rectificador me sentiría con menos campo para maniobrar, ya que las baterías tienen voltajes fijos (6, 12… voltios), además tendría que pensar en conseguir un cargador. Me saldría mas económico utilizar la corriente del cargador acompañado con el reóstato (que aun no lo tengo) para los procesos de galvanoplastia y me ahorraría las baterías. Mientras que el rectificador que tengo proyectado me dará voltajes entre 0 y 12 V y prácticamente con variaciones de un voltio (1V) aproximadamente.

En un libro que hace poco cayo en mis manos, se describen dos métodos, que según el autor, son los más utilizados para el control de la corriente en los procesos de galvanoplastia; que son la utilización de un reóstato o la utilización de un “Variac” acompañando al transformador. Y el autor se inclina mas por la utilización del Variac ya que en el reóstato se generan muchas perdidas en forma de calor por efecto Joule.

Un variac es un autotransformador variable muy parecido al auto transformador que yo tengo y que describo en el aparte que inicia este debate, solo que el variac puede dar variaciones del voltaje mucho mas finas.

Trataré de resumir esta parte del libro y la compartiré como documento para el grupo.


Gracias.

Rodolfo Roque Perez Mendez
Ingeniero quimico san agustin de arequ...
Escrito por Rodolfo Roque Perez Mendez
el 06/02/2010

Un cordial saludo Juan, sobre tu consulta:

me cuentan que depositan una capa gruesa de cobre "blando" al comienzo y luego una capa fina de cobre "duro". ¿Que aditivos le agregan al segundo baño?

Entre los agentes aditivos empleados esta el fenico y ac. Carbolico, estos en el momento de la electrolisis producen depositos mas tersos y duros .

Luego tambien se usa el acido fenosulfonico (que es la combinacion de fenico mas el acido sulfurico).

Como sabemos los aditivos se hechan en pequeñas dosis para todo un volumen de solucion electrolitica, asi por ejemplo 1 g de fenico por litro de solucion.

Atte. Rodolfo Perez.

Renato Ubeda Ormeño
Ingeniería técnica industrial e.u.p.a.
Escrito por Renato Ubeda Ormeño
el 17/02/2010

Hola, johny.
Soy Renato. Según entiendo, en tu transformador alimentas el primario a través de un autotransformador de regulación contínua desde 0v hasta 120v.
La tensión en el secundario que puedes obtener, va desde 0v, hasta 16v. Aproximadamente, cuando alimentes el transformador 110/15v. Con 120v desde el autotransformador.
Hablando de intensidades, ten en cuenta que los 2000w del autotransformador son suficientes para alimentar al transformador, y no necesitas más reostatos de regulación.
Algunas cuestiones que debes observar son:
-El transformador consume en el primario 15A. Como máximo.
-El autotransformador es capaz de ofrecer al transformador hasta 18A.
-Un reostato, debe poder aguantar una intensidad similar, y será un reostato muy grande, además, no lo necesitas.
-La intensidad en el secundario del transformador, supera los 150A. Debes asegurarte que el puente rectificador soporta estas intensidades.
-En recubrimientos electrolíticos, es importante el filtrado de la corriente, puedes colocar en paralelo con la salida del rectificador, uno o varios condensadores electrolíticos para filtro de la corriente. Ten cuidado con la polaridad. En caso contrario, explotan de verdad.
-El control automático de la intensidad de circulación no lo tienes con este montaje, porque sólo obtienes control manual, al operar manualmente sobre el autotransformador.
-Si quieres control automático sobre la intensidad, tienes que utilizar otro sistema de regulación. Se trata de un puente rectificador controlado o semicontrolado a base de tiristores generalmente, cuyo circuito de control tiene la consigna de intensidad que tú le marcas, y que puedes modificar según lo necesites dependiendo del tipo de baño o del tamaño de la pieza a recubrir. Estos sistemas son caros, automáticos, eficaces y modernos, aunque se vienen utilizando desde hace muchos años.
-El sistema (autotransformador-transformador-rectificador fijo-condensador filtro) es válido en aplicaciones de corta duración y necesita de la contínua vigilancia del operador. Operaciones de mayor duración precisan de supervisión confiadas a equipos de proceso continuo.
-La intensidad, en tu caso, debes vigilarla in situ y modificarla ligeramente según vaya progresando el recubrimiento, cambie la temperatura del baño, concentración, o ph.
-Espero que te las arregles de momento, para experimentar porque los 100A, ó 150A. Que puedes conseguir, es una intensidad muy respetable, que puede ofrecerte mucha satisfación en tu actividad. Mucha suerte.









Johny Macias
Ingenieria quimica universidad naciona...
Escrito por Johny Macias
el 20/02/2010

Señor Renato Ubeda.

Muchas gracias por su comentario acerca de mi proyecto. Y ya que veo que su dominio se encuentra por el área de la Ingeniería Eléctrica, me gustaría consultarle; ¿Qué sistema de protección me recomienda para mi montaje? Yo tenía pensado colocar un “BREAKER” térmico de 15 Amperios a la entrada del primario del autotransformador que funcione también como suiche de encendido y apagado. Pero no se si sea suficiente.

Además para el filtrado de la corriente tengo 3 capacitores de 110000 uF y 40 V, pero no se si me falta o me sobra capacitancia. Para sus posibles respuestas me gustaría que me recomendara, según su experiencia, un valor máximo de corriente donde pueda funcionar de forma segura el equipo.

De antemano muchas gracias por su colaboración.

Renato Ubeda Ormeño
Ingeniería técnica industrial e.u.p.a.
Escrito por Renato Ubeda Ormeño
el 23/02/2010

Hola de nuevo Johny.
Veo que tu proyecto de fuente de poder sigue adelante. Si tu autotransformador de 2000w. ,alimenta a un transformador de 1500w, el autotransformador está bien dimensionado, y un interruptor automático breaker de 15 A, en el primario del autotransformador, es suficiente para hacerle arrancar. Yo pondría otro entre la salida del autotrafo, y el trafo, ya que la intensidad de puesta en marcha de un autotransformador cargado con un transformador ocasiona una intensidad reactiva importante para gobernarla con un interruptor automático de 15A.
Si instalas otro interruptor en serie con el primario del transformador puedes seguir la maniobra siguiente:
-Abrir los dos breakers.
1º-Conectar el cable de alimentación a 110v alterna.
2º-Cerrar el primer breaker que alimenta al autotransformador.
3º. Cerrar el segundo breaker que alimenta al transformador.
Ahora ya tienes tensión alterna en la entrada del puente rectificador, y tensión rectificada contínua a la salida del puente rectificador.
Ahora vamos con otra cosa. La capacidad de los condensadores de filtrado para un puente rectificador de doble onda, depende de la intensidad que vayas a utilizar. Para 10Vcc, y 30A, tienes suficiente con uno de los condensadores de 110000microfaradios, y de tensión máxima de 40Vcc. Es un condensador grande, y quizá sólo necesites uno.
Si tienes posibilidad de ver la forma de onda con un osciloscopio a la salida del puente con condensador, puedes comprobar que la forma plana de la tensión de salida. Esto debes hacerlo con el equipo en carga, es decir, con los electrodos sumergidos en el baño.
Una intensidad mayor de 50 ó 60A, no creo que necesite de una capacidad mayor de 110000microfaradios, pero lo puedes comprobar con ayuda de un osciloscopio.
Cuando se utilizan intensidades del orden de 100A en baños electrolíticos, y dependiendo del potencial necesario, puede ser necesario bajar la tensión del equipo, y el rendimiento del transformador disminuye rápidamente al bajarle la tensión en su primario. Esto se debe a la disminución del flujo magnético del núcleo de hierro, y puede ocasionar que la curva de funcionamiento del conjunto eléctrico se modifique.
Yo te aconsejo que hagas una serie de pruebas para aprender a regular tu equipo en la búsqueda de la intensidad que buscas. Puedes preparar un baño de agua con sal en una cuba, y añadirle sal comprobando que aumenta la intensidad, y a cada nivel de concentración, aumentar la tensión comprobando el cambio de intensidad. Así aprendes como están relaccionados la V y l.
Creo que tu equipo puede darte algo más de 100A a 10v, y no creo que supere estos 100A para tensiones inferiores a 6v. Debes asegurarte que el puente rectificador soporta esta intensidad sin calentarse.
Aún así, para recubrimientos de cobre, cromo y niquel, puede ser muy útil en piezas como armas, accesorios de moto, y otras piezas de tamaño medio-pequeño.
Yo también estoy montando una fuente de poder similar a la tuya, pero la mía tiene regulación en el puente, que es controlado a tiristores. Quiero hacerle funcionar en modo automático como fuente de intensidad constante, pero aún no lo tengo terminado.
El equipo tuyo tiene muy buena pinta. Si le pones voltímetro y amperímetro te quedará muy bonito. Suerte.

Pedro Yauri Acosta
Bachillerato centro educativo 80047 de...
Escrito por Pedro Yauri Acosta
el 31/03/2010

Lo mas practico de todo lo que se puede hacer es comprar un buen rectificado, a si sea costoso pero que valga la pena , Gracias a Dios, nosotros tnenemos un rectificador americano ,electronico y moderno donde pudes colocar el votio indicado y el amperio indicado , segun el tiempo que deseas ponerla , otro problema es que debemos tener en cuenta es que segun el tamaño en decimetros cuadrados de tu objeto a cobrear o dorar, lo digo con mucha experiencia ya que yo tuve que votar a la basura muchos restificadores chatarra que no sirve para nada y que me atrazaban mis experimentos , lo mas recomendable y sabio es que ya todo se encuentra hecho.

Jess Rangel
Oaxaca, México
Escrito por Jess Rangel
el 04/04/2010

Lei que " La densidad de corriente tiene que ver con la cantidad de corriente que estas aplicando sobre la pieza que estas recubriendo, por unidad de area."


Alguien me podria dar ejemplos de las densidades de corriente, básicos para tener de referencia.


Por ejemplo de monedas pequeñas?

algo asi como una tabla de densidades y como se toma la "unidad de area"

Juan Alejandro Camus Arancibia
Quimica universidad de la amistad de l...
Escrito por Juan Alejandro Camus Arancibia
el 07/04/2010

Amigo Jess: Por ejemplo si tiene un baño de dorado que tiene entre 4-10 g/L de dicianoaurato de potasio y entre 10-20 g/L de cianuro de potasio, para dorar una pieza niquelada, por ejemplo, debes usar una densidad de corriente entre 0,1 -0,3 Amperios/ dm2.
Es decir, si tienes una pieza de 1 dm2 debes aplicar entre 0,1-0,3 amperios.
Saludos.

Jess Rangel
Oaxaca, México
Escrito por Jess Rangel
el 09/04/2010

Y si mi pieza fuera por ejemplo un anillo de cobre, o una gargantilla, es decir piezas de joyeria

Juan Alejandro Camus Arancibia
Quimica universidad de la amistad de l...
Escrito por Juan Alejandro Camus Arancibia
el 11/04/2010

Amigo Jess: Nadie hace calculos muy precisos de areas, de manera que aproximadamente pensando que el anillo tenga 0,2 dm de diametro x 3,14= 0,63 dm2 es decir necesitarias 0,18 Amperios para dorar esa pieza. El calculo es aproximado porque el area diametro x 3,14 corresponde a un disco y no a un anillo. Sin embargo, en general se cuelgan varios anillos en el mismo baño, de manera que por ejemplo si sometes a dorado 10 anillos, ya podrias estar usando 1,8 amperios y eso es mas facil de controlar con tu reostato.

Miguel Angel Cjumo Piñe
Maquinas herramientas senati
Escrito por Miguel Angel Cjumo Piñe
el 14/04/2010

Hola a todos un gusto conocerlos soy nuevo en esto les agradeceria me ayuden a comenzar una pequeña planta para cromar necesito orientacion pondre lo mejor de mi a sus consejos gracias me llamo miguel

Jose Maldonado Ruiz
Ingenieria civil electronica universid...
Escrito por Jose Maldonado Ruiz
el 29/01/2011

Referente a los rectificadores , una manera economica es comprar una soldadora electronica del tipo inverter, "la gracia" de esta que es totalmente electrónica y según lo que nosotros hemos experimentado es que como la ley de ohm es sabia, la soldadora en cuestion te aporta la corriente minima que pide el baño, y si la cantidad de decimetros cuadrados de material que estas tratando es mayor al minimo de corriente que te pide el baño ,basta con ajustar esta con el potenciometro de control que generalmente estas soldadoras traen incorporadas.
como experiencia nosotros compramos unas sencillas ,pero debiamos intercalar un amperimetro, despues encontramos algunos modelos con amperimetro incorporado que nos evitó esto
Otro dato interesante de estas maquinas,es que en voltajes domiciliarios (220 volt aqui en chile) ,logras en la salida hasta unos 200 amperes d.c.
cualquier consulta al respecto mi correo es jmaldonadoruiz@vtr. Net