電鍍(dù)加工成(chéng)本核算(suan)與設計(ji)

一、加工(gōng)成本核(he)算

1um厚度(du)鍍層的(de)質量

表1 1um厚度(du)鍍層的(de)質量

2、計算(suàn)方法

電鍍(dù)成本包(bao)括以下(xià)方面：

金屬(shǔ)成本、化(huà)工消耗(hao)、抛光、水(shui)、電、人工(gōng)、設備折(shé)舊、稅收(shōu)、管理費(fei)

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

金(jīn)屬成本(ben)（/dm^－2）＝鍍層(ceng)厚度×1um厚度(du)鍍層的(de)質量×金(jīn)屬單價(jià)＝15×0.089×0.3/0.90＝0.45元dm^－2

化工消(xiao)耗根據(ju)不同鍍(du)種有不(bú)同的變(bian)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(you)很大不(bu)同，鋁輪(lun)毂0.5）取 0.10元dm^－2

   水成(chéng)本＝用水量(liàng)×（水價＋廢(fei)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(shuǐ)3元(yuan)/T，廢(fei)水處理(lǐ)3元(yuán)/T）

電（使用(yong)電加熱(rè)取裝機(ji)容量50％，不使(shi)用電加(jia)熱取30％）＝生産(chǎn)時間×裝(zhuāng)機容量(liàng)×50％×電(dian)價/生産量(liang)＝20×1000×0.50×1/80000＝0.125元dm^－2

人工費(fèi)＝月(yuè)平均工(gōng)資×員工(gōng)數/生産量(liang)＝1500×60/2000000＝0.045元dm^－2

設(shè)備折舊(jiu)（生(sheng)産線按(àn)5年(nián)，廠房廢(fèi)水設備(bei)按10年）＝（生産(chǎn)線價格(gé)/5 ＋ 廠(chang)房廢水(shui)設備/10）/年産量(liàng)＝（300/5 ＋ 700/10）/（8×300）＝0.05元dm^－2

稅(shuì)收（以産值(zhí)6%計(jì)算）＝産值(zhí)×6％＝1.6×0.06＝0.10元(yuán)dm^－2

管理(lǐ)費（以産值(zhí)5％計(ji)算）＝1.6×0.05＝0.08元dm^－2

其他費(fei)用 0.1元(yuán)dm^－2

合計(ji)1.2元(yuan)dm^－2

二(er)、電鍍槽(cao)設計

1．通(tong)常所說(shuō)的電鍍(dù)槽尺寸(cun)

電(dian)解槽内(nèi)腔盛裝(zhuang)電解液(ye)的體積(ji)（L）

内腔(qiāng)長度×寬(kuan)度×溶液(yè)深度

2、基(ji)本條件(jiàn)

（1）滿足(zu)加工零(líng)件的需(xū)要，如能(néng)夠完全(quán)浸沒加(jia)工工件(jian)

（2）防止(zhǐ)電解液(yè)發生過(guo)熱現象(xiàng)

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

此(ci)外還有(yǒu)生産線(xiàn)上整體(tǐ)的協調(diào)性，電鍍(du)車間布(bu)局的☁️合(he)理性等(děng)

3、基本概(gài)念

Dk 陰(yin)極電流(liú)密度 Da陽極(jí)電流密(mì)度

d平(ping)均裝載(zǎi)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(jing)驗數據(jù)

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

注(zhu)：鍍(du)鉻選用(yòng)電源時(shí)，應考慮(lǜ)到工藝(yì)中的沖(chong)擊電流(liu)，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(yuan)，欲硫酸(suān)鹽鍍銅(tong)，電鍍槽(cao)要多大(dà)合适？

查表(biao) 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(qu)最小值(zhi) 7L/dm²時 333×7＝2331L

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

（3）根據生(sheng)産計劃(huà)選配槽(cáo)

6、電鍍槽(cao)的制備(bèi)

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

電(dian)鍍槽一(yī)般為長(zhǎng)方形，寬(kuān)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(pan)面積（而(er)非槽體(tǐ)積）成正(zheng)比，一般(bān)為材料(liào)費用的(de)2倍(bei)

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

使用(yòng)PP闆(pǎn)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(zi)總重量(liàng)＝19×0.015×900＝256.5kg

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

其它(tā)不鏽鋼(gāng)槽等計(jì)算方法(fa)類似

表4電鍍(du)常用單(dān)位

三(sān)、生産設(she)備及輔(fu)助設備(bei)的換算(suàn)

包(bāo)括，主機、整(zheng)流器、蒸(zheng)汽量、制(zhi)冷量、溶(róng)液攪拌(bàn)、局部排(pái)風、純水(shuǐ)機、過⛷️濾(lǜ)機、冷卻(que)塔（鍍鉻(ge)用）

1、主機(ji)（略，設備(bei)廠提供(gòng)）

2、整流器(qi)

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

例如(ru)江門某(mǒu)廠電鍍(du)面積350dm²

挂具退(tui)鉻選擇(ze) 300A/12V

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

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

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

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

半光(guang)亮鎳： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選(xuan)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(xuan)1200A/12V）

光亮(liàng)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(gè)： 350dm²×15A/dm²×1.05＝5510 A（選6000A/12V）

3、蒸汽量(liang)

工(gong)藝槽和(hé)熱水槽(cao)起始溫(wen)度20℃計算，經(jīng)4個(ge)小時加(jia)熱到工(gōng)作溫度(du)

保(bao)溫以最(zuì)大蒸汽(qi)量的60%計算(suàn)

計(ji)算原則(zé)＝（操作溫(wen)度－起始(shi)溫度）×槽(cao)液體積(jī)÷加溫時(shi)間×槽⭐個(gè)數

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

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

需要熱(rè)量＝（70－20）×4600÷4×1＝57500Kcal/h

保溫時(shi)57500×60％＝34500 Kcal/h

蒸(zheng)汽含熱(re)量517Kcal（0.3MPa）

因此(cǐ)

加(jiā)熱需要(yào)蒸汽57500÷517＝111.2kg/h

保溫需(xu)要蒸汽(qi)34500÷517＝66.7kg/h

以(yǐ)此類推(tuī)累加即(jí)可

4、制冷(leng)量計算(suàn)

一(yī)般在鋁(lü)合金電(diàn)鍍時比(bi)較明顯(xian)，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(diàn)流 Q－電鍍(dù)過程産(chan)生的熱(rè)量（Kcal/h）

工作時(shí)的計算(suan)冷量按(an)下式計(jì)算

Q^，＝（1.1～1.3）Q

Q^，－工作(zuò)時的制(zhi)冷量

Q－電鍍槽(cáo)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(xiǎo)型槽取(qu)大值，大(dà)型槽取(qu)小值，工(gong)㊙️作溫度(du)高于室(shì)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(rú)果需要(yao)核算預(yù)冷時的(de)耗🈲冷量(liàng)，可按照(zhào)下式進(jin)行核算(suan)

Q^，，＝Vr_cΔt₀×（1.05～1.1）÷t₀

Q^，，－預冷時(shi)的耗冷(leng)量

V－槽(cáo)液體積(ji)

r_c－取1

Δt₀－自室(shì)溫或溶(róng)液的實(shí)際溫度(du)降到能(neng)工作溫(wen)度的溫(wēn)度🏃‍♀️差☀️（℃）

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

如(ru)果Q^，，的數(shù)值遠大(dà)于Q^，的數(shù)值，而降(jiàng)溫時間(jian)又不能(neng)再延長(zhǎng)時，冷卻(què)慣應按(àn)照Q^，，設計(jì)。）

例(lì)子：汽車(che)輪毂酸(suān)性鍍銅(tóng)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(cáo)取小值(zhí)

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(gōng)藝低溫(wen)

t₂－工藝(yi)高溫

t₁^，－冷(leng)凍水進(jìn)口溫度(dù)

t₂^，－冷凍水(shui)出口溫(wēn)度

F＝29975÷（324×7.5）＝12.3m²

冷凍水(shuǐ)循環量(liàng)

G＝Q^，÷（r_c×Δt₃）＝29975÷（1×3）＝9991.7kg

r_c－常(chang)數

Δt₃－冷卻水(shuǐ)進出口(kou)溫差

立式(shì)冷凝器(qì)－2～4℃

卧(wò)式冷凝(níng)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(xu)風量：Q＝F×K（m³/min）

式中(zhōng)：F－槽液表(biǎo)面積（m²）

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

所需(xu)風壓：P＝0.1×HD＋0.05（kgf/cm²）

式中(zhong)：H－溶(róng)液深度(du)（m）

D－溶液比(bi)重

0.05－補(bǔ)償系數(shu)

比(bi)如鍍鎳(nie)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(qu)羅茨氣(qi)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(zhōng)：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(nie)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(quan)部酸堿(jian)槽，含鉻(gè)霧抽風(fēng)全部累(lei)加後選(xuan)取風機(jī)！

7、純水機(jī)

純(chún)水槽，按(an)每槽0.2次/h計算(suàn)：全部累(lei)加後選(xuǎn)取純水(shui)機

8、過濾(lü)機

選取原(yuan)則：過濾(lǜ)機型号(hao)（T/h）＝槽(cáo)液體積(ji)（T）×過(guo)濾次數(shu)（次/h）÷過濾機(jī)效率

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

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

9、冷卻塔(tǎ)

主(zhu)要是鍍(dù)鉻槽的(de)降溫

四(sì)、生産用(yòng)水和廢(fei)水排放(fàng)量

計算原(yuan)則：自來(lai)水每槽(cáo)0.3次(ci)/h，純(chun)水和熱(rè)水每槽(cáo)0.2次(cì)/h

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