電鍍(dù)加工成本(ben)核算與設(shè)計

一、加工(gōng)成本核算(suan)

1um厚度鍍層(céng)的質量

表1 1um厚度鍍層(ceng)的質量

2、計算(suàn)方法

電鍍成本(běn)包括以下(xià)方面：

金屬成本(běn)、化工消耗(hao)、抛光、水、電(dian)、人工、設備(bèi)折舊、稅收(shōu)、管理費

以江門(men)長盛為例(lì)計算成本(běn)如下

金屬成本(běn)（/dm^－2）＝鍍層厚度(du)×1um厚度(du)鍍層的質(zhi)量×金屬單(dān)價＝15×0.089×0.3/0.90＝0.45元(yuan)dm^－2

化工消耗(hào)根據不同(tong)鍍種有不(bú)同的變化(huà)一般鍍鎳(nie)取 0.10元(yuán)dm^－2

抛光（根據不同(tong)基材有很(hen)大不同，鋁(lü)輪毂0.5）取 0.10元(yuán)dm^－2

   水成(cheng)本＝用(yòng)水量×（水價(jià)＋廢水處理(li)價）/生(shēng)産量＝648×（3＋3）/80000＝0.05元dm^－2

（日用水(shuǐ)648T，日生(sheng)産8萬(wan)dm²，自來水3元/T，廢水處理(lǐ)3元/T）

電(dian)（使用(yong)電加熱取(qǔ)裝機容量(liàng)50％，不使(shǐ)用電加熱(rè)取30％）＝生(sheng)産時間×裝(zhuāng)機容量×50％×電價/生産量(liang)＝20×1000×0.50×1/80000＝0.125元dm^－2

人(ren)工費＝月平均工(gong)資×員工數(shù)/生産(chǎn)量＝1500×60/2000000＝0.045元(yuan)dm^－2

設備折舊(jiu)（生産(chan)線按5年，廠房廢(fei)水設備按(àn)10年）＝（生(shēng)産線價格(gé)/5 ＋ 廠房(fáng)廢水設備(bei)/10）/年産量＝（300/5 ＋ 700/10）/（8×300）＝0.05元(yuan)dm^－2

稅收（以産值6%計算）＝産(chan)值×6％＝1.6×0.06＝0.10元dm^－2

管理(lǐ)費（以(yi)産值5％計算）＝1.6×0.05＝0.08元dm^－2

其他費(fei)用 0.1元dm^－2

合計(jì)1.2元dm^－2

二、電鍍(du)槽設計

1．通(tōng)常所說的(de)電鍍槽尺(chǐ)寸

電(dian)解槽内腔(qiang)盛裝電解(jiě)液的體積(ji)（L）

内腔長度(du)×寬度×溶液(yè)深度

2、基本(ben)條件

（1）滿足(zu)加工零件(jian)的需要，如(rú)能夠完全(quan)浸沒加工(gong)工件

（2）防止(zhǐ)電解液發(fā)生過熱現(xian)象

（3）保持生(sheng)産周期内(nèi)電解液成(cheng)分含量一(yī)定的穩定(ding)性

此(cǐ)外還有生(shēng)産線上整(zhěng)體的協調(diào)性，電鍍車(che)間布局的(de)合理性等(deng)

3、基本概念(niàn)

Dk 陰極電流(liú)密度 Da陽極電流(liu)密度

d平均(jun)裝載量 Dv體積電(diàn)流密度/電流密(mi)度

Dk＝I總(zong)/S陰 A/dm² Da＝I總(zǒng)/S陽 A/dm²

d＝V/S加(jiā)工（L/dm²）

Dv＝I總(zǒng)/V （A/L）

4、經驗數據(jù)

表(biao)3各鍍(du)種Dk和(hé)平均裝載(zǎi)量的相關(guan)數據

注：鍍(dù)鉻選用電(diàn)源時，應考(kao)慮到工藝(yì)中的沖擊(ji)電流，總電(diàn)流約比💔規(gui)範電流大(da)50％

5、舉例(lì)

某廠(chǎng)1000A直流(liu)電源，欲硫(liú)酸鹽鍍銅(tóng)，電鍍槽要(yào)多大合适(shi)？

查表(biǎo) Dk＝1～3A/dm²

d＝7～9L/dm²

（1）以最(zuì)大電流計(jì)算 1000/3＝333dm² 可以鍍(dù)零件總面(miàn)積

（2）平均裝(zhuāng)載量取最(zuì)小值 7L/dm²時 333×7＝2331L

平均裝(zhuang)載量取最(zui)大值 9L/dm²時 333×9＝2997L

（3）根(gēn)據生産計(ji)劃選配槽(cáo)

6、電鍍槽的(de)制備

常用的有(you)聚氯乙烯(xi)，聚丙烯硬(yìng)（軟）闆材，钛(tài)闆、鉛闆、陶(tao)瓷等

電鍍槽一(yī)般為長方(fang)形，寬度為(wéi)600～1000mm;深度為800～1200mm

特(te)殊要求另(ling)行制作

2000L以(yi)下使用10mmPP，超過2000L使用15mmPP

槽子的(de)價格與使(shi)用的PP闆面積（而(ér)非槽體積(jī)）成正比，一(yi)般為材料(liào)費用的2倍

如江門長(zhǎng)盛鍍槽為(wéi)L3200×W1100×H1800mm

使用(yòng)PP闆面(miàn)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(pan)密度900Kg/m³

槽子(zǐ)總重量＝19×0.015×900＝256.5kg

槽(cáo)子總價格(ge)＝槽子重量(liàng)（T）×PP價格（萬/T）×2＝0.2565×1.6×2＝0.8208萬(wàn)元

其(qi)它不鏽鋼(gang)槽等計算(suan)方法類似(sì)

表4電鍍常(chang)用單位

三、生産設(shè)備及輔助(zhù)設備的換(huan)算

包(bao)括，主(zhǔ)機、整流器(qi)、蒸汽量、制(zhì)冷量、溶液(yè)攪拌、局部(bu)排風、純水(shuǐ)機、過濾機(jī)、冷卻塔（鍍(dù)鉻用）

1、主機(jī)（略，設備廠(chǎng)提供）

2、整流(liú)器

計(ji)算原則：整(zhěng)流器功率(lǜ)＝挂鍍面積(jī)×常用電流(liú)密度×1.05（然後就近(jìn)選擇整數(shù)，如1000，1200，1500，2000等）

例如江門(men)某廠電鍍(dù)面積350dm²

挂具(jù)退鉻選擇(ze) 300A/12V

陰極(jí)除油： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

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

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

沖擊鎳(niè)： 350dm²×3.5A/dm²×1.05＝1286 A（選1500A/12V）

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

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

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

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

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

鍍(du)鉻： 350dm²×15A/dm²×1.05＝5510 A（選6000A/12V）

3、蒸汽量

工藝槽(cáo)和熱水槽(cao)起始溫度(dù)20℃計算(suàn)，經4個(gè)小時加熱(rè)到工作溫(wēn)度

保(bao)溫以最大(dà)蒸汽量的(de)60%計算(suàn)

計算(suan)原則＝（操作(zuò)溫度－起始(shi)溫度）×槽液(ye)體積÷加溫(wen)時間×槽個(ge)數

（注(zhù)釋：這是個(gè)近似公式(shì)，槽液都以(yi)水計算，Cp（1Kcal/℃•Kg）×Δt×m（V×1Kg／Ｌ）＝Δt×V（注(zhù)意單位））

比如超(chāo)聲波工作(zuo)溫度70℃，槽子體積(jī)4600L

需要(yao)熱量＝（70－20）×4600÷4×1＝57500Kcal/h

保溫時57500×60％＝34500 Kcal/h

蒸汽含(han)熱量517Kcal（0.3MPa）

因此

加熱需要(yào)蒸汽57500÷517＝111.2kg/h

保溫(wen)需要蒸汽(qì)34500÷517＝66.7kg/h

以此(cǐ)類推累加(jia)即可

4、制冷(lěng)量計算

一般在(zai)鋁合金電(diàn)鍍時比較(jiao)明顯，還有(you)就是需要(yao)低溫操作(zuò)的電鍍工(gōng)藝，鍍錫，硬(ying)質陽極氧(yang)化

Q＝0.86UI U—平均工(gōng)作電壓，I－工(gōng)作電流 Q－電(dian)鍍過程産(chan)生的熱量(liàng)（Kcal/h）

工作(zuo)時的計算(suan)冷量按下(xià)式計算

Q^，＝（1.1～1.3）Q

Q^，－工(gong)作時的制(zhi)冷量

Q－電鍍(du)槽産生的(de)熱量

1.1～1.3－未計(ji)入的冷量(liang)附加系數(shù)，中小型槽(cao)取大值，大(dà)型槽取小(xiǎo)值，工作溫(wēn)度高于室(shi)溫的槽，此(ci)系數取1

（注釋：對(duì)于斷續生(shēng)産的槽子(zi)，如果需要(yao)核算預冷(leng)時的耗㊙️冷(lěng)量，可按照(zhào)下式進行(hang)核算

Q^，，＝Vr_cΔt₀×（1.05～1.1）÷t₀

Q^，，－預冷(leng)時的耗冷(lěng)量

V－槽液體(ti)積

r_c－取1

Δt₀－自室溫或(huò)溶液的實(shí)際溫度降(jiàng)到能工作(zuo)溫度的溫(wēn)度差🔆（℃）

t₀－預冷(leng)時的降溫(wen)時間（h）；一般(ban)取2h～3h或根據(ju)情況做一(yī)定調整

如果Q^，，的(de)數值遠大(dà)于Q^，的數值(zhí)，而降溫時(shi)間又不能(neng)再延長時(shí)，冷卻慣應(ying)按照Q^，，設計(jì)。）

例子(zi)：汽車輪毂(gū)酸性鍍銅(tong)槽制冷量(liàng)計算

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

Q^，＝1.1×27520＝29975 Kcal/h

冷(lěng)卻管面積(ji)

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－工藝低溫(wēn)

t₂－工藝高溫(wen)

t₁^，－冷凍(dòng)水進口溫(wēn)度

t₂^，－冷(lěng)凍水出口(kou)溫度

F＝29975÷（324×7.5）＝12.3m²

冷凍(dong)水循環量(liang)

G＝Q^，÷（r_c×Δt₃）＝29975÷（1×3）＝9991.7kg

r_c－常數

Δt₃－冷卻水進(jìn)出口溫差(chà)

立式(shi)冷凝器－2～4℃

卧式冷(leng)凝器－4～8℃

淋激式冷(lěng)甯器－2～3℃

5、溶液(ye)攪拌用空(kōng)氣量計算(suàn)

計算(suàn)原則：所需(xū)風量：Q＝F×K（m³/min）

式中：F－槽液(yè)表面積（m²）

K－攪(jiao)拌系數，取(qu)0.2～0.4（m³/min.m²）（水槽取0.25，鍍(du)槽取0.4）

所需風壓(ya)：P＝0.1×HD＋0.05（kgf/cm²）

式中(zhōng)：H－溶液(ye)深度（m）

D－溶液比重(zhòng)

0.05－補償系數(shù)

比如(ru)鍍鎳槽（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)部累加後(hou)選取羅茨(ci)氣泵

6、局部(bù)排風

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

式中(zhōng)：V_x—槽面排風(feng)計算風速(sù)（取0.3～0.4m/s）（此工藝(yi)取.0.3）

A— 槽子長(zhang)度（m）

B— 槽子寬(kuān)度（m）

比如鍍(du)鎳槽（3.2×1.1×1.8）

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

全部(bu)酸堿槽，含(han)鉻霧抽風(feng)全部累加(jiā)後選取風(feng)機！

7、純水機(ji)

純水(shui)槽，按每槽(cáo)0.2次/h計算：全(quán)部累加後(hou)選取純水(shuǐ)機

8、過濾機(ji)

選取(qu)原則：過濾(lü)機型号（T/h）＝槽液體(tǐ)積（T）×過(guò)濾次數（次(ci)/h）÷過濾(lǜ)機效率

每小時(shi)過濾4～5次，過(guo)濾機效率(lǜ)60％，比如(rú)5000L槽

5×4.5÷60％＝37.5T/h 選取兩(liang)台20T/h過濾機(ji)

9、冷卻塔

主要是(shi)鍍鉻槽的(de)降溫

四、生(shēng)産用水和(hé)廢水排放(fang)量

計(ji)算原則：自(zi)來水每槽(cáo)0.3次/h，純水和(hé)熱水每槽(cáo)0.2次/h

自來水(shui)和純水及(ji)熱水累加(jiā)後為廢水(shui)排放量