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電鍍常用知識

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電鍍加工成本核算與設計

來源:admin 發(fā)布時間:2018-10-30 次瀏覽

電鍍加工成本核算與設計

一、加工成本核算

1um厚度鍍層的質(zhì)量

1 1um厚度鍍層的質(zhì)量

金屬鍍層

/g.dm2

金屬鍍層

/g.dm2

 Cu

0.089

 Ge

0.054

 Ni

0.089

 In

0.073

 Cr

0.071

 Ir

0.223

 Zn

0.071

 Fe

0.079

 Sn

0.073

 Pb

0.113

 Ag

0.105

 Mn

0.072

 Au

0.194

 Pd

0.120

 Al

0.027

 Pt

0.214

 Sb

0.067

 Rh

0.125

 As

0.057

 Re

0.206

 Bi

0.098

 Se

0.048

 Cd

0.087

 Te

0.063

 Co

0.089

 Tl

0.119

 Ga

0.059



IMG_256

2、計算方法

電鍍成本包括以下方面:

金屬成本、化工消耗、拋光、水、電、人工、設備折舊、稅收、管理費

以江門長盛為例計算成本如下

金屬成本(/dm2)=鍍層厚度×1um厚度鍍層的質(zhì)量×金屬單價15×0.089×0.3/0.900.45dm2

化工消耗根據(jù)不同鍍種有不同的變化一般鍍鎳取 0.10dm2

拋光(根據(jù)不同基材有很大不同,鋁輪轂0.5)取 0.10dm2

   水成本=用水量×(水價+廢水處理價)/生產(chǎn)量=648×(33/800000.05dm2

(日用水648T,日生產(chǎn)8dm2,自來水3/T,廢水處理3/T

(使用電加熱取裝機容量50%,不使用電加熱取30%)=生產(chǎn)時間×裝機容量×50%×電價/生產(chǎn)量=20×1000×0.50×1/800000.125dm2

人工費=月平均工資×員工數(shù)/生產(chǎn)量=1500×60/20000000.045dm2

設備折舊(生產(chǎn)線按5年,廠房廢水設備按10年)=(生產(chǎn)線價格/5 + 廠房廢水設備/10/年產(chǎn)量=(300/5  700/10/8×300)=0.05dm2

稅收(以產(chǎn)值6%計算)=產(chǎn)值×6%=1.6×0.060.10dm2

管理費(以產(chǎn)值5%計算)=1.6×0.050.08dm2

其他費用 0.1dm2

合計1.2dm2

 

二、電鍍槽設計

1.通常所說的電鍍槽尺寸

電解槽內(nèi)腔盛裝電解液的體積(L

內(nèi)腔長度×寬度×溶液深度

2、基本條件

1)滿足加工零件的需要,如能夠完全浸沒加工工件

2)防止電解液發(fā)生過熱現(xiàn)象

3)保持生產(chǎn)周期內(nèi)電解液成分含量一定的穩(wěn)定性

此外還有生產(chǎn)線上整體的協(xié)調(diào)性,電鍍車間布局的合理性等

3、基本概念

Dk 陰極電流密度 Da陽極電流密度

d平均裝載量 Dv體積電流密度/電流密度

DkI/S A/dm2 DaI/S A/dm2

dV/S加工(L/dm2

DvI/V A/L

4、經(jīng)驗數(shù)據(jù)

鍍種

Dk A/dm2

平均裝載量(L/dm2

氰化鍍鋅

13

710

堿性鍍鋅

13

710

氯化鉀鍍鋅

13

710

氰化鍍銅

1以上

78

硫酸鹽鍍銅

13

79

銅錫合金

12

68

堿性鍍錫

0.51.5

68

酸性鍍錫

13

79

鍍銀

0.20.5

58

鍍鎘

12.5

710

亮鎳

24

68

暗鎳

11.5

68

裝飾鉻

1530

1520

硬鉻

2560

2530

鋁氧化

0.81.5

1015

3各鍍種Dk和平均裝載量的相關數(shù)據(jù)

注:鍍鉻選用電源時,應考慮到工藝中的沖擊電流,總電流約比規(guī)范電流大50

5、舉例

某廠1000A直流電源,欲硫酸鹽鍍銅,電鍍槽要多大合適?

查表 Dk13A/dm2

d79L/dm2

1)以最大電流計算 1000/3333dm2 可以鍍零件總面積

2)平均裝載量取最小值 7L/dm2 333×72331L

平均裝載量取最大值 9L/dm2 333×92997L

3)根據(jù)生產(chǎn)計劃選配槽

6、電鍍槽的制備

常用的有聚氯乙烯,聚丙烯硬(軟)板材,鈦板、鉛板、陶瓷等

電鍍槽一般為長方形,寬度為6001000mm;深度為8001200mm

特殊要求另行制作

2000L以下使用10mmPP,超過2000L使用15mmPP

槽子的價格與使用的PP板面積(而非槽體積)成正比,一般為材料費用的2

如江門長盛鍍槽為L3200×W1100×H1800mm

使用PP板面積=3.2×1.13.2×1.8×21.8×1.1×23.5211.523.9619m2

PP板厚15mm,PP板密度900Kg/m3

槽子總重量=19×0.015×900256.5kg

槽子總價格=槽子重量(T)×PP價格(萬/T)×20.2565×1.6×20.8208萬元

其它不銹鋼槽等計算方法類似

4電鍍常用單位

微米μ

毫克mg

L

忽米cmm

厘克cg

/g/L

絲米dmm

分克dg

/分米2A/dm2

毫米mm

g

千安/ KAH

厘米cm

公斤kg

 H

分米dm

t

 min

m

毫升mL

 S

 

三、生產(chǎn)設備及輔助設備的換算

包括,主機、整流器、蒸汽量、制冷量、溶液攪拌、局部排風、純水機、過濾機、冷卻塔(鍍鉻用)

1、主機(略,設備廠提供)

2、整流器

計算原則:整流器功率=掛鍍面積×常用電流密度×1.05(然后就近選擇整數(shù),如1000,12001500,2000等)

例如江門某廠電鍍面積350dm2

掛具退鉻選擇 300A/12V

陰極除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

陽極除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

陰極活化: 350dm2×2.0A/dm2×1.05735A (選1000A/12V

沖擊鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

半光亮鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

復合鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

酸電解活化:350dm2×3.0A/dm2×1.051100 A(選1200A/12V

光亮鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

鎳封: 350dm2×3.5A/dm2×1.051286 A(選1500A/12V

鍍鉻: 350dm2×15A/dm2×1.055510 A(選6000A/12V

3、蒸汽量

工藝槽和熱水槽起始溫度20℃計算,經(jīng)4個小時加熱到工作溫度

保溫以最大蒸汽量的60%計算

計算原則=(操作溫度-起始溫度)×槽液體積÷加溫時間×槽個數(shù)

(注釋:這是個近似公式,槽液都以水計算,Cp1Kcal/℃?Kg)×Δt×mV×1Kg/L)=Δt×V(注意單位))

比如超聲波工作溫度70℃,槽子體積4600L

需要熱量=(7020)×4600÷4×157500Kcal/h

保溫時57500×60%=34500 Kcal/h

蒸汽含熱量517Kcal0.3MPa

因此

加熱需要蒸汽57500÷517111.2kg/h

保溫需要蒸汽34500÷51766.7kg/h

以此類推累加即可

4、制冷量計算

一般在鋁合金電鍍時比較明顯,還有就是需要低溫操作的電鍍工藝,鍍錫,硬質(zhì)陽極氧化

Q0.86UI U—平均工作電壓,I-工作電流 Q-電鍍過程產(chǎn)生的熱量(Kcal/h

工作時的計算冷量按下式計算

Q,=(1.11.3Q

Q,-工作時的制冷量

Q-電鍍槽產(chǎn)生的熱量

1.11.3-未計入的冷量附加系數(shù),中小型槽取大值,大型槽取小值,工作溫度高于室溫的槽,此系數(shù)取1

(注釋:對于斷續(xù)生產(chǎn)的槽子,如果需要核算預冷時的耗冷量,可按照下式進行核算

Q,,VrcΔt0×(1.051.1)÷t0

Q,,-預冷時的耗冷量

V-槽液體積

rc-取1

Δt0-自室溫或溶液的實際溫度降到能工作溫度的溫度差(℃)

t0-預冷時的降溫時間(h);一般取2h3h或根據(jù)情況做一定調(diào)整

如果Q,,的數(shù)值遠大于Q,的數(shù)值,而降溫時間又不能再延長時,冷卻慣應按照Q,,設計。)

例子:汽車輪轂酸性鍍銅槽制冷量計算

Q0.86UI U8V I4000A

Q0.86×8×400027520Kcal/h

Q,=(1.11.3Q,大槽取小值

Q,1.1×2752029975 Kcal/h

冷卻管面積

FQ,÷(KΔt2

K-常數(shù)

Δt21/2t1t2)-1/2t1,t2)=1/21525)-1/21114)=7.5

t1-工藝低溫

t2-工藝高溫

t1,-冷凍水進口溫度

t2-冷凍水出口溫度

F29975÷(324×7.5)=12.3m2

冷凍水循環(huán)量

GQ,÷(rc×Δt3)=29975÷(1×3)=9991.7kg

rc-常數(shù)

Δt3-冷卻水進出口溫差

立式冷凝器-24

臥式冷凝器-48

淋激式冷寧器-23

 

5、溶液攪拌用空氣量計算

計算原則:所需風量:QF×Km3/min

式中:F-槽液表面積(m2

K-攪拌系數(shù),取0.20.4m3/min.m2)(水槽取0.25,鍍槽取0.4

所需風壓:P0.1×HD0.05kgf/cm2

式中:H-溶液深度(m

D-溶液比重

0.05-補償系數(shù)

比如鍍鎳槽(3.2×1.1×1.8

Q3.2×1.1×0.41.408m3/min(×6084.48m3/h

P0.1×1.6×1.30.050.258kgf/cm2MPa

全部累加后選取羅茨氣泵

 

6、局部排風

計算原則:L=(33.5)×Vx×A×B×(B/2A0.2×3600m3/h

式中:Vx—槽面排風計算風速(取0.30.4m/s)(此工藝取.0.3

A— 槽子長度(m

B— 槽子寬度(m

比如鍍鎳槽(3.2×1.1×1.8

L3×0.3×3.2×1.1×(1.1/2*3.20.2×36008019m3/h

全部酸堿槽,含鉻霧抽風全部累加后選取風機!

 

7、純水機

純水槽,按每槽0.2/h計算:全部累加后選取純水機

8、過濾機

選取原則:過濾機型號(T/h)=槽液體積(T)×過濾次數(shù)(次/h)÷過濾機效率

每小時過濾45次,過濾機效率60%,比如5000L

5×4.5÷60%=37.5T/h 選取兩臺20T/h過濾機

9、冷卻塔

主要是鍍鉻槽的降溫

 

四、生產(chǎn)用水和廢水排放量

計算原則:自來水每槽0.3/h,純水和熱水每槽0.2/h

自來水和純水及熱水累加后為廢水排放量