電鍍(du)加工成(cheng)本核算(suàn)與設計(jì)

一、加工(gong)成本核(hé)算

1um厚度(dù)鍍層的(de)質量

表1 1um厚度(du)鍍層的(de)質量

2、計算(suan)方法

電鍍(du)成本包(bao)括以下(xià)方面：

金屬(shu)成本、化(hua)工消耗(hào)、抛光、水(shui)、電、人工(gōng)、設備折(she)舊、稅收(shōu)、管理費(fei)

以(yǐ)江門長(zhang)盛為例(lì)計算成(cheng)本如下(xià)

金(jīn)屬成本(běn)（/dm^－2）＝鍍層(céng)厚度×1um厚度(dù)鍍層的(de)質量×金(jīn)屬單價(jia)＝15×0.089×0.3/0.90＝0.45元dm^－2

化工消(xiao)耗根據(jù)不同鍍(du)種有不(bú)同的變(biàn)化一般(ban)鍍鎳取(qu) 0.10元(yuán)dm^－2

抛光(guang)（根(gen)據不同(tóng)基材有(yǒu)很大不(bú)同，鋁輪(lun)毂0.5）取 0.10元dm^－2

   水成(chéng)本＝用水量(liang)×（水價＋廢(fèi)水處理(lǐ)價）/生産量(liang)＝648×（3＋3）/80000＝0.05元dm^－2

（日用水(shui)648T，日(ri)生産8萬dm²，自來水(shui)3元(yuan)/T，廢(fèi)水處理(lǐ)3元(yuan)/T）

電（使用(yòng)電加熱(rè)取裝機(jī)容量50％，不使(shǐ)用電加(jiā)熱取30％）＝生産(chan)時間×裝(zhuāng)機容量(liang)×50％×電(dian)價/生産量(liang)＝20×1000×0.50×1/80000＝0.125元dm^－2

人工費(fei)＝月(yue)平均工(gong)資×員工(gōng)數/生産量(liàng)＝1500×60/2000000＝0.045元dm^－2

設(she)備折舊(jiu)（生(sheng)産線按(an)5年(nian)，廠房廢(fei)水設備(bèi)按10年）＝（生産(chan)線價格(ge)/5 ＋ 廠(chang)房廢水(shuǐ)設備/10）/年産量(liang)＝（300/5 ＋ 700/10）/（8×300）＝0.05元dm^－2

稅(shui)收（以産值(zhi)6%計(ji)算）＝産值(zhi)×6％＝1.6×0.06＝0.10元(yuán)dm^－2

管理(li)費（以産值(zhi)5％計(jì)算）＝1.6×0.05＝0.08元dm^－2

其他費(fèi)用 0.1元(yuán)dm^－2

合計(jì)1.2元(yuan)dm^－2

二(èr)、電鍍槽(cáo)設計

1．通(tong)常所說(shuo)的電鍍(dù)槽尺寸(cùn)

電(diàn)解槽内(nèi)腔盛裝(zhuāng)電解液(yè)的體積(ji)（L）

内腔(qiāng)長度×寬(kuān)度×溶液(yè)深度

2、基(ji)本條件(jiàn)

（1）滿足(zú)加工零(ling)件的需(xū)要，如能(néng)夠完全(quan)浸沒加(jiā)工工件(jian)

（2）防止(zhǐ)電解液(yè)發生過(guo)熱現象(xiang)

（3）保持(chi)生産周(zhōu)期内電(dian)解液成(chéng)分含量(liàng)一定的(de)穩定性(xìng)

此(cǐ)外還有(yǒu)生産線(xian)上整體(tǐ)的協調(diào)性，電鍍(du)車間布(bu)局的合(he)理性等(deng)

3、基本概(gài)念

Dk 陰(yin)極電流(liu)密度 Da陽極(jí)電流密(mi)度

d平(píng)均裝載(zai)量 Dv體積電(dian)流密度(du)/電(diàn)流密度(du)

Dk＝I總/S陰 A/dm² Da＝I總/S陽 A/dm²

d＝V/S加工（L/dm²）

Dv＝I總/V （A/L）

4、經(jīng)驗數據(jù)

表(biao)3各(ge)鍍種Dk和平(ping)均裝載(zǎi)量的相(xiang)關數據(ju)

注(zhu)：鍍(du)鉻選用(yong)電源時(shi)，應考慮(lǜ)到工藝(yì)中的沖(chòng)擊電流(liú)，總電流(liú)約🛀🏻比規(guī)範電流(liú)大50％

5、舉例

某廠(chǎng)1000A直(zhí)流電源(yuán)，欲硫酸(suan)鹽鍍銅(tóng)，電鍍槽(cao)要多大(dà)合适？

查表(biǎo) Dk＝1～3A/dm²

d＝7～9L/dm²

（1）以最大(da)電流計(jì)算 1000/3＝333dm² 可以鍍(du)零件總(zong)面積

（2）平均裝(zhuāng)載量取(qǔ)最小值(zhí) 7L/dm²時 333×7＝2331L

平(píng)均裝載(zai)量取最(zui)大值 9L/dm²時 333×9＝2997L

（3）根據生(shēng)産計劃(hua)選配槽(cáo)

6、電鍍槽(cao)的制備(bei)

常(cháng)用的有(yǒu)聚氯乙(yǐ)烯，聚丙(bing)烯硬（軟(ruǎn)）闆材，钛(tai)闆、鉛闆(pan)、陶瓷等(děng)

電(dian)鍍槽一(yī)般為長(zhǎng)方形，寬(kuan)度為600～1000mm;深度為(wéi)800～1200mm

特殊(shū)要求另(lìng)行制作(zuo)

2000L以下(xià)使用10mmPP，超過(guò)2000L使(shǐ)用15mmPP

槽子的(de)價格與(yu)使用的(de)PP闆(pǎn)面積（而(ér)非槽體(ti)積）成正(zheng)比，一般(bān)為材料(liào)費用的(de)2倍(bei)

如(ru)江門長(zhang)盛鍍槽(cáo)為L3200×W1100×H1800mm

使用(yòng)PP闆(pan)面積＝3.2×1.1＋3.2×1.8×2＋1.8×1.1×2＝3.52＋11.52＋3.96＝19m²

PP闆厚15mm，PP闆密度(dù)900Kg/m³

槽子(zǐ)總重量(liàng)＝19×0.015×900＝256.5kg

槽(cao)子總價(jià)格＝槽子(zǐ)重量（T）×PP價格（萬(wàn)/T）×2＝0.2565×1.6×2＝0.8208萬元

其它(tā)不鏽鋼(gāng)槽等計(ji)算方法(fa)類似

表4電鍍(dù)常用單(dān)位

三(san)、生産設(shè)備及輔(fu)助設備(bei)的換算(suàn)

包(bāo)括，主機、整(zheng)流器、蒸(zhēng)汽量、制(zhi)冷量、溶(róng)液攪拌(ban)、局部排(pai)風、純水(shuǐ)機、過🏃‍♂️濾(lǜ)✂️機、冷卻(què)塔（鍍鉻(ge)用）

1、主機(jī)（略，設備(bèi)廠提供(gong)）

2、整流器(qi)

計(ji)算原則(zé)：整流器(qi)功率＝挂(gua)鍍面積(ji)×常用電(diàn)流密度(dù)×1.05（然(rán)後就近(jin)選擇整(zheng)數，如1000，1200，1500，2000等）

例如(rú)江門某(mou)廠電鍍(du)面積350dm²

挂具退(tuì)鉻選擇(ze) 300A/12V

陰(yīn)極除油(you)： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

陽(yang)極除油(yóu)： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

陰(yin)極活化(huà)： 350dm²×2.0A/dm²×1.05＝735A （選1000A/12V）

沖(chòng)擊鎳： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選(xuan)1500A/12V）

半光(guāng)亮鎳： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選(xuǎn)1500A/12V）

複合(he)鎳： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

酸電解(jiě)活化：350dm²×3.0A/dm²×1.05＝1100 A（選(xuǎn)1200A/12V）

光亮(liang)鎳： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

鎳封： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選(xuǎn)1500A/12V）

鍍鉻(ge)： 350dm²×15A/dm²×1.05＝5510 A（選6000A/12V）

3、蒸汽量(liang)

工(gong)藝槽和(hé)熱水槽(cáo)起始溫(wēn)度20℃計算，經(jing)4個(ge)小時加(jiā)熱到工(gong)作溫度(dù)

保(bao)溫以最(zui)大蒸汽(qi)量的60%計算(suàn)

計(jì)算原則(ze)＝（操作溫(wen)度－起始(shǐ)溫度）×槽(cáo)液體積(jī)÷加溫時(shí)間×槽個(ge)數

（注釋：這(zhè)是個近(jin)似公式(shi)，槽液都(dōu)以水計(jì)算，Cp（1Kcal/℃•Kg）×Δt×m（V×1Kg／Ｌ）＝Δt×V（注意(yì)單位））

比如(ru)超聲波(bo)工作溫(wen)度70℃，槽子體(ti)積4600L

需要熱(re)量＝（70－20）×4600÷4×1＝57500Kcal/h

保溫時(shí)57500×60％＝34500 Kcal/h

蒸(zheng)汽含熱(rè)量517Kcal（0.3MPa）

因此(cǐ)

加(jia)熱需要(yao)蒸汽57500÷517＝111.2kg/h

保溫需(xu)要蒸汽(qì)34500÷517＝66.7kg/h

以(yǐ)此類推(tuī)累加即(jí)可

4、制冷(lěng)量計算(suan)

一(yī)般在鋁(lü)合金電(dian)鍍時比(bǐ)較明顯(xiǎn)，還有就(jiù)是需要(yào)低溫🏃操(cāo)作的電(diàn)鍍工藝(yì)，鍍錫，硬(yìng)質陽極(jí)氧化

Q＝0.86UI U—平均工(gōng)作電壓(yā)，I－工作電(dian)流 Q－電鍍(dù)過程産(chǎn)生的熱(re)量（Kcal/h）

工作時(shí)的計算(suan)冷量按(àn)下式計(ji)算

Q^，＝（1.1～1.3）Q

Q^，－工作(zuò)時的制(zhì)冷量

Q－電鍍槽(cao)産生的(de)熱量

1.1～1.3－未計入(rù)的冷量(liàng)附加系(xi)數，中小(xiao)型槽取(qu)大值，大(dà)型槽取(qu)🈲小值，工(gōng)作溫度(du)高于室(shi)溫的槽(cao)，此系數(shù)取1

（注釋：對(duì)于斷續(xù)生産的(de)槽子，如(ru)果需要(yao)核算預(yù)冷時的(de)耗冷量(liàng)，可按照(zhao)下式進(jin)行核算(suan)

Q^，，＝Vr_cΔt₀×（1.05～1.1）÷t₀

Q^，，－預冷時(shí)的耗冷(leng)量

V－槽(cáo)液體積(jī)

r_c－取1

Δt₀－自室(shi)溫或溶(róng)液的實(shí)際溫度(dù)降到能(néng)工作溫(wēn)度的溫(wen)🈲度差（℃）

t₀－預冷時(shi)的降溫(wen)時間（h）；一(yi)般取2h～3h或(huo)根據情(qing)況做一(yī)定調整(zhěng)

如(rú)果Q^，，的數(shu)值遠大(dà)于Q^，的數(shu)值，而降(jiàng)溫時間(jian)又不能(néng)再延長(zhang)時，冷卻(que)慣應按(àn)照Q^，，設計(jì)。）

例(lì)子：汽車(chē)輪毂酸(suan)性鍍銅(tong)槽制冷(leng)量計算(suan)

Q＝0.86UI U取8V I取(qu)4000A

Q＝0.86×8×4000＝27520Kcal/h

Q^，＝（1.1～1.3）Q，大槽(cao)取小值(zhi)

Q^，＝1.1×27520＝29975 Kcal/h

冷(leng)卻管面(miàn)積

F＝Q^，÷（KΔt₂）

K－常數

Δt₂＝1/2（t₁＋t₂）－1/2（t₁^，＋t₂^，）＝1/2（15＋25）－1/2（11＋14）＝7.5

t₁－工(gong)藝低溫(wēn)

t₂－工藝(yì)高溫

t₁^，－冷(lěng)凍水進(jìn)口溫度(dù)

t₂^，－冷凍水(shui)出口溫(wen)度

F＝29975÷（324×7.5）＝12.3m²

冷凍水(shui)循環量(liang)

G＝Q^，÷（r_c×Δt₃）＝29975÷（1×3）＝9991.7kg

r_c－常(chang)數

Δt₃－冷卻水(shui)進出口(kǒu)溫差

立式(shì)冷凝器(qi)－2～4℃

卧(wo)式冷凝(ning)器－4～8℃

淋激式(shì)冷甯器(qì)－2～3℃

5、溶液攪(jiao)拌用空(kōng)氣量計(ji)算

計算原(yuán)則：所需(xū)風量：Q＝F×K（m³/min）

式中(zhong)：F－槽液表(biao)面積（m²）

K－攪拌系(xi)數，取0.2～0.4（m³/min.m²）（水(shuǐ)槽取0.25，鍍(du)槽取0.4）

所需(xū)風壓：P＝0.1×HD＋0.05（kgf/cm²）

式中(zhōng)：H－溶(rong)液深度(du)（m）

D－溶液比(bǐ)重

0.05－補(bǔ)償系數(shu)

比(bǐ)如鍍鎳(niè)槽（3.2×1.1×1.8）

Q＝3.2×1.1×0.4＝1.408m³/min（×60＝84.48m³/h）

P＝0.1×1.6×1.3＋0.05＝0.258（kgf/cm²＝MPa）

全(quán)部累加(jiā)後選取(qǔ)羅茨氣(qì)泵

6、局部(bu)排風

計算(suan)原則：L＝（3～3.5）×V_x×A×B×（B/2A）^0.2×3600（m³/h）

式中(zhong)：V_x—槽面(miàn)排風計(ji)算風速(su)（取0.3～0.4m/s）（此(ci)工藝取(qu).0.3）

A— 槽子(zǐ)長度（m）

B— 槽子寬(kuan)度（m）

比(bǐ)如鍍鎳(niè)槽（3.2×1.1×1.8）

L＝3×0.3×3.2×1.1×（1.1/2*3.2）^0.2×3600＝8019m³/h

全(quán)部酸堿(jian)槽，含鉻(ge)霧抽風(feng)全部累(lei)加後選(xuǎn)取風機(ji)！

7、純水機(ji)

純(chún)水槽，按(àn)每槽0.2次/h計算(suàn)：全部累(lèi)加後選(xuan)取純水(shui)機

8、過濾(lǜ)機

選取原(yuan)則：過濾(lǜ)機型号(hào)（T/h）＝槽(cao)液體積(jī)（T）×過(guò)濾次數(shù)（次/h）÷過濾機(jī)效率

每小(xiao)時過濾(lǜ)4～5次，過(guò)濾機效(xiào)率60％，比如5000L槽

5×4.5÷60％＝37.5T/h 選(xuan)取兩台(tái)20T/h過濾機(jī)

9、冷卻塔(tǎ)

主(zhu)要是鍍(dù)鉻槽的(de)降溫

四(si)、生産用(yòng)水和廢(fei)水排放(fàng)量

計算原(yuan)則：自來(lai)水每槽(cao)0.3次(ci)/h，純(chún)水和熱(re)水每槽(cáo)0.2次(ci)/h

自(zi)來水和(he)純水及(jí)熱水累(lei)加後為(wei)廢水排(pái)放量