Galvanoteknik kaplama banyolarında verimliliğin arttırılması veanahtarlamalı güç kaynağı tasarımı

Galvanoteknik kaplama materyallerin korozyona karşı korunması, görünümünün iyileştirilmesi ve dayanıklılığının artırılması için kullanılmaktadır. Bu çalışmada esnek ambalaj sektörüne baskı silindiri sağlayan, prosesinde bakır ve krom kaplama banyolarında galvanoteknik kaplama işlemi gerçekleştiren üretim bölümdeki kaplama banyoları üzerine üretim kalite ve verimliliklerinin arttırılmasına yönelik tasarımlar yapılmış, uygulamalar gerçekleştirilmiş, durumlar ve sonuçları incelemiştir. Üretim bölümümde bulunan krom kaplama banyoları elektrik akım baraları üzerine kurulan şönt dirençler ile akımları ölçülmüş, şönt dirençlerden alınan akım bilgileri öncelikle ENDA 242 sinyal dönüştürücülerden 0-10 V analog sinyale dönüştürülerek Siemens S7-1200 programlanabilir lojik denetleyiciye (PLC) aktarılmıştır. PLC üzerinde yazılan program ve programa insan makine arayüzü (HMI) vasıtasıyla girilen limit değerlerine göre makine üzerinden ölçülen akım değerlerinin farkları hesaplanmış, uyarı ve alarm limitlerine göre sistemin çalışanlara akım durumları bilgisini vermesi sağlanmıştır. Akım ölçümünün yanında kaplama kalitesine etki edebilecek pH, sıcaklık ve solisyon miktarı değerleri sensörler ile ölçülmüş Arduino Nano kontrol kartında işlenerek analog sinyal olarak yine PLC'ye gönderilmiştir. PLC'de akım değerlendirildiği gibi bu değerler de değerlendirilerek proses limit değerlerine göre uyarı vermesi sağlanmıştır. Ölçüm ve kontrol sistemine ek olarak kaplama banyolarında kullanılabilecek özelliklerde anahtarlamalı güç kaynağı (SMPS) tasarımı ve prototip uygulaması gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan tam dalga doğrultuculu girişi 230 V AC ve çıkışı 12 V 10 A DC olan SMPS devresi kaplama prosesinde kullanılabilecek kapasitede güce sahip olabilecek SMPS'lere benzetim yapılarak devre haline getirilmiştir. Anahtarlama elemanı olarak metal oksit yarı iletken alan etkili transistör (MOSFET) kullanılmıştır. Bu MOSFET'ler 31 kHz ile Arduino Mega üzerinden tetiklenmiştir. Kaplama banyolarında standart tip redresörlerin yerine SMPS'lerin kullanılması ile akım ve gerilim dalgalanmalarının daha az olması sağlanabilmiştir. Çalışmanın sonucunda geliştirilen PLC'li uyarı sistemi ve SMPS ile kaplama banyolarındaki verimlilik artışı gerçekleştirilebilmiştir.