一．水銀滑環工作原理

什麽是水銀滑環呢？簡（jiǎn）單的（de）說（shuō），就是以水銀為流體介質的一種導電旋轉接頭，是一種工業零部件。水銀滑環的（de）工作原理是利用水銀導電，水銀代替電刷，具有（yǒu）無磨損的優點。水銀滑環，又叫水銀導電環或（huò）者是水銀導電滑環，水銀（yín）旋轉接頭。

二．水銀導電滑環與（yǔ）傳統滑環的優勢

水銀導電滑（huá）環與傳統（tǒng）碳刷滑（huá）環最大的不同點在於它主要以液態水銀為導電介質，將固（gù）定端與旋轉端集成在一起，旋轉的時候不需要使用碳刷（shuā）來進行導電傳遞，而直接使用水銀來進（jìn）行導電傳遞。而滑（huá）環主要是指2個零部件之間的連接方式，在主動部件和固定（dìng）部件之（zhī）間，采用電刷作（zuò）為信號傳遞（dì）連接的一種精密零部件，它實現了2個（gè）相對旋（xuán）轉部件之（zhī）間的電流，功率（lǜ），溫度信號的傳遞（dì），水銀滑環主要是指傳輸介（jiè）質主要以（yǐ）水銀為主的滑環。它（tā）和傳統的集（jí）電環有著很大的（de）區別，優點是使用可（kě）靠，精度高，支持高環道，高電流。

三．水銀導電滑環的特點

水銀滑環與其他（tā）滑環相比較，由於（yú）采取了流體（tǐ）作為介質，使得其具有（yǒu）結構緊湊，尺寸小的特點（diǎn）。正是這個（gè）特點，讓水銀滑環在微小精密儀器領域（yù）成為不可或缺的角色。由（yóu）於（yú）水銀的流體特性，水銀滑環轉動的時候無磨損，壽命比一般滑環（huán）要長（zhǎng）很多倍，它是非常合適需要頻繁轉動的導電旋轉接頭的。由於水銀滑環（huán）轉動（dòng）部分無（wú）複雜的物理機械結構，使得其具有產品可靠性極高的優點，同時（shí）具有免維護、無雜訊、無噪音、轉速高、信號不失真、接觸電阻小、傳遞電（diàn）流大等特性。正（zhèng）是有（yǒu）了上麵這些優點和特性，水銀滑環產品具有非常高市場吸引力和競爭力。雖然價格相對（duì）昂貴（guì），但在很多高精尖領域都占有一席（xí）之地（dì）。

四．水銀滑環的應（yīng）用領域

水銀的導電性能非常的強，因此傳統電滑環的應用領（lǐng）域水銀滑環都能（néng）代替，但是由於水銀滑環的製造成本相對較高（gāo），建議應用於精密（mì）、高端的（de）設備上。

●工業機械-加工中心、旋轉工（gōng）作台、起重設備塔樓、卷（juàn）線輪、測試設備、包（bāo）裝機械等；

●磁性傳（chuán）動器、處理程序控製設備、轉台式傳感器、應急照明（míng）燈、機器人、雷達等；

●製造和控製設備；

●展覽/顯示（shì）設備、消費電子產品、旋轉燈箱（xiāng）、水平鍍（dù）銀線、染色設備；

●醫療設備、手術燈（dēng）、管內攝影機。

高頻電鍍設備是一種非常昂貴的設備（bèi），高頻電鍍設備的分類方法主要從水銀滑環原（yuán）理方麵來分類的，從電鍍原理可知，電（diàn）鍍電源必須是直流電源或脈衝電源。各類鍍槽對（duì）電源的要求也不盡相同，電鍍時水銀滑（huá）環的電流、電壓應控製在一定的誤差（chà）範圍內。故選（xuǎn）用高頻開關電（diàn）源，具有恒壓、恒流、恒電流密度控製功能，采用igbt模塊和獨特的驅動保（bǎo）護方式。

      水電鍍工藝是指在電鍍流程中需要對電鍍鍍件進行漂洗工序的電鍍類型。電鍍電源（yuán）是將工頻交流電變換為不（bú）同電壓、頻率和波形（xíng）的直流電設備。在晶閘管整流器中主要應用“整流”技術，在高頻開關電源中既（jì）應用“整流”技術又應用“逆變”技（jì）術。

電鍍電（diàn）源主要由（yóu）主（zhǔ）電路和控製電路組成。 用 途: 水電鍍設備（bèi）廣泛應用於機械、冶金、電鍍、鍛壓、鑄造（zào）、五金、電子、電器、建築等領（lǐng）域由（yóu）plc實現對其進行水銀滑（huá）環本地（dì）控製和（hé）遠端控製機（jī）及其轉換，為實際生產帶來了便利。在這樣的電鍍設（shè）備中，水銀滑（huá）環作為旋轉關節的關鍵（jiàn）零（líng）部件，其（qí）溫度的控（kòng）製非常重要（yào）。自動（dòng）電鍍生產線采用先進的設備及自動控製係統，極大地提高（gāo）了（le）電鍍生產的效率（lǜ），便於實（shí）現全線集中監控，係統穩定、可靠、安全，電鍍（dù）的原理非常（cháng）簡單,電鍍指借助外界水銀滑環（huán）直流電的作（zuò）用，在溶液中進行電解反應，使導電體例如（rú）金屬的表麵沉（chén）積一金屬或合金層。 下麵舉個例子做個（gè）簡單的（de）說明,硫酸銅鍍液主要有硫酸銅（tóng）、硫酸（suān）和水，由於電解除油和電鍍（dù）槽對溫度（dù）的要求比較（jiào）高，它直接影響了鍍件（jiàn）產品（pǐn）的質量，為此我（wǒ）們選用了溫度控製係統。溫控係統（tǒng）原理：當溫度傳感器所測槽（cáo）液溫（wēn）度低於溫控儀設定溫（wēn）度時，溫控儀輸出信號，驅（qū）動繼電器，加熱管（guǎn）繼續加（jiā）熱；當所測水（shuǐ）銀滑環溫度高於設定溫度時，溫控儀（yí）停止輸出，加熱管停止加熱。 這對於水銀滑環的壽命來說都是非常關鍵（jiàn）的因素，對（duì）於係（xì）統由溫控儀、溫度傳感器、加熱管以及繼電器組成的（de）例子， 用電解的方法將金屬沉積於導體(如金屬（shǔ）)或（huò）非導體(如塑料、陶瓷、玻璃鋼等)表（biǎo）麵，從而提（tí）高其耐磨性,增加其水銀滑（huá）環導電性,並使其具有防腐蝕和裝飾功（gōng）能。對於非導體製品（pǐn）的（de）表麵，需經過適當地處理（lǐ）（用石墨、導電漆、化學鍍處理，或經氣相塗層處理），使其形成導電層後,才能進行電鍍。

電鍍時,將被鍍的製品接在陰（yīn）極上，要鍍的金（jīn）屬（shǔ）接在陽（yáng）極上。例如在銅板上鍍鎳，以含硫酸鎳的水溶液作電（diàn）鍍液（yè）。通電後（hòu），陽極上的鎳逐漸溶解成正離子（zǐ），而在陰極的銅（tóng）板表（biǎo）麵上（shàng）不斷有鎳析出。 甚至也有其它添加劑。

電解液（yè）是用含有（yǒu）與陽極金屬相同（tóng）離（lí）子的溶液。通（tōng）電後，陽極逐漸溶解成金屬正離子，溶液中有相等數（shù）目的金（jīn）屬離子在陰極上獲得電子隨即在被鍍製品的表麵上析出，形成水銀滑環金屬鍍層。硫酸銅是銅離子(Cu2+)的來源，當溶解於水中會（huì）離解出銅離子，銅離子會在陰極(工件（jiàn）)還原(得到電子)沈積成金屬銅。這個沉積過程會受鍍（dù）浴（yù）的狀況（kuàng）如（rú）銅離子濃度、酸堿度(pH)、溫度、攪拌、電流、添加劑等影響。

       這些高頻電鍍設（shè）備中，水銀滑環的作用非常關鍵，不過作為（wéi）耗（hào）材的一部分，水銀滑環（huán）的（de）用量也非常大，因此，對於水銀滑環的質量要求非常高。

 

 

由（yóu）於印刷機械的成本非常（cháng）的昂貴，因此，在很多時候，旋轉連接的部分都（dōu）是采用進口水銀滑環來實現的，在高端的印刷機（jī）械中，一台設備的費用在幾百萬到幾千萬（wàn）左右，因此這個成（chéng）本占到整個成本一個非常小的部分。一般意義上的（de）印刷機械是印（yìn）刷（shuā）機、裝訂（dìng）機、製（zhì）版（bǎn）機等機械設備和其它輔助機械設備的（de）統稱。由於種類比（bǐ）較多，這些機械設備都有不同的性能和用途，因此，組成導電環的機械結構和形式都不一（yī）樣。

在發達國家,由於有比較成（chéng）熟的高端印刷技術環境，因此高端設備中的水銀滑（huá）環的品質也非常高，在很（hěn）多設備上，用到了（le）大電（diàn）流，高轉速的（de）水銀滑環，如CTP的（de）廣泛采用，UV印刷（shuā）、無（wú）水膠印技術的商業化應用，此類印（yìn）刷品普遍采用傳統調幅加網的高線數（shù）加網(300線/英寸以上，甚至達到400線/英寸)，水銀滑環的最高電流可大3000A,不過這種類型的（de）水銀滑（huá）環，價格都在5位數以上，一般的設備都不能使用，隻有在高端印刷設備上才可以使用，而且在這種大電流和精度下，人眼在普通視（shì）距內(距離紙 張表麵10cm左右（yòu）)已經很難分辨（biàn）出常規175線/英寸（cùn）或200線/英寸加網線數下所能夠分辨出的網點、網線、玫瑰（guī）斑、莫爾紋等視覺幹擾（rǎo）情況。由於水銀滑環的廣泛引用，部分（fèn）印刷品采用（yòng）了（le）大電流調（diào）頻加（jiā）網技術。這種技術在（zài）20世紀90年代出現後（hòu），受當時工藝、印刷材料的限製並沒有得到廣泛的應用（yòng）。但現（xiàn）在已經有相當多（duō）的高精細印刷品開始采用（yòng）這一技術，能夠以更高的精（jīng）細（xì）程度表現細節，這（zhè）種新型的技術，水銀滑環在印刷機械（xiè）中的應用大幅增長，並且由於網（wǎng）點的分布是隨機的，正是由於水銀滑環（huán）的應用，在旋轉部分能夠無損的傳輸大電（diàn）流，因此傳統調幅加網所固有的玫瑰斑、莫（mò）爾紋等幹擾（rǎo）現象得到根本解決，在（zài）漸變色的表現上也更勝一籌。

 

 

 

在很多場合和條件環境下，導電滑環和電刷滑（huá）環並不能真正的派上用場，這個時候就需要水銀滑環了（le），作（zuò）為一種特殊的材料組成的滑環，在某些領域的優勢以及（jí）不可替代是顯而（ér）易見的。水銀滑環簡單的說，就是以水銀為流體（tǐ）介質的一種（zhǒng）導電（diàn）旋轉接頭，是一種工業零（líng）部件，與傳統碳刷滑環最大（dà）的不（bú）同點在（zài）於它主要以液態水銀為導電介質，將固定端與旋轉端集成在一起，旋轉的時候不需要使用碳刷來進行導電傳遞，而直接使用水銀來進行導電傳遞（dì）。而滑環主要是指2個零部件之間的連（lián）接方式，在主（zhǔ）動部件和固定部件之間，采用電刷作為信（xìn）號傳遞連接的一種精密零部件，它實現了2個（gè）相對旋轉部件（jiàn）之間的電（diàn）流，功率（lǜ），溫度信（xìn）號的傳遞，水銀滑環主要是指傳輸介質主要以水銀為主的滑環。

 

它和傳統的集電環有著很大的（de）區別，優點是使用可靠，精度高，支持高（gāo）環道（dào），高電流。超（chāo）導實（shí）驗中就有利用水銀，它的導電性用來實（shí）現微弱信號的傳遞，還（hái）比如恒溫箱裏的水（shuǐ）銀導電表（biǎo）控溫等等（děng）。由於水銀是液體，又能導電，因此在滑環裏麵傳遞（dì）信號和控製電流非常合適，更適用於傳統滑環不能勝任的領（lǐng）域，比（bǐ）如高轉速，低阻（zǔ）抗，低幹擾等場合。其中應用場合主要有自動化包裝（zhuāng）領域的包裝（zhuāng）機械，包裝機械手，自動（dòng）化包裝機（jī）器（qì）人等，在監控設備（bèi）裏（lǐ）麵，就（jiù）有旋轉電視攝像機（jī），旋轉舞台燈具，旋轉電腦燈，旋轉高速球，旋轉監控頭等，其他工業（yè）設備中有繞線設備，半導體（tǐ）裝置，電阻切割設備，測試控製設（shè）備等等。

水銀滑環的應用範圍非（fēi）常廣泛！從（cóng）傳統行（háng）業到（dào）新型行業，從民用行（háng）業到軍用（yòng）行業，都使（shǐ）用到了水銀滑環。水（shuǐ）銀作為一（yī）種（zhǒng）大家都知道的材質，是一種良好的導體，相比（bǐ）與銅等其他材料，它的導電性能也不差，由（yóu）於它是液態，形狀可以隨（suí）意變（biàn）化，因（yīn）此和銅等材料比，有些場合，更具有（yǒu）適用性，可以（yǐ）說（shuō）傳統滑環能應用的場合（hé），水銀（yín）滑（huá）環都能勝（shèng）任，唯一的不足就是水銀滑環的造價（jià）相（xiàng）對比較昂貴，所以市場價格比電滑環要高（gāo）出一截，應用在比較高端設備（如醫院CT)還是比較合適的。

 

     大批量的中低端設備就有影響（xiǎng）了，會對整（zhěng）機產品成本有一（yī）定的提高，造成市場競（jìng）爭力不足。這幾（jǐ）年，水銀的導電性廣泛的應用在滑環這個行業裏麵，尤其以美國為（wéi）代表的（de）水銀滑環，發展的比較好。國（guó）內傳統滑環相比而言，還差一個台（tái）階。在未來幾年，隨著國內產業（yè）的升級，成本（běn）的越（yuè）來月低廉，很多傳統行業的碳刷滑環（huán）都將使用水銀滑環來代替。那時候其應用範圍的深度和（hé）廣度都會越來（lái）越大。

 

因此（cǐ），具有（yǒu）以上兩種特殊屬性的物質在滑環行業應用恰到好處。現代工業正處（chù）於一個快速發展（zhǎn）的階段，從以前的粗狂到（dào）現在（zài）的越（yuè）來越精密化（huà），現代（dài）化來進行，體積也（yě）從原來的龐然大物變（biàn）成現在越來（lái）越精密。尤其是高端裝備製造業以及精密自動化機器人領域，水銀滑環的用途更加的廣闊。

 

相比較其他滑環而言，由於介質是流體（tǐ），造就了其結構緊湊，尺寸小的特性，這（zhè）個特點，在特殊的微小精密儀器領域的主要角色（sè）非水銀滑（huá）環莫屬。正是由於水（shuǐ）銀的特性，滑環轉動的時候無磨損，壽命比一（yī）般的要長很多倍，在（zài）需要頻繁轉動的導電旋轉接（jiē）頭，它是非（fēi）常合適（shì）的。由於轉動部分無複雜的物理機械結構使（shǐ）得產品更（gèng）可靠免維護，無雜訊，無噪音，轉速高，價格低信號不失真，接觸電阻小，傳遞更大電（diàn）流。正是有了上麵這些特性，水銀滑環的優點使（shǐ）得其產（chǎn）品非常具（jù）有吸引力和競爭力。雖然價格昂貴，但在很多領域都占（zhàn）有一席之地。