電鍍加(jiā)工成本核算與設計

一、加工成本核算

1um厚(hòu)度鍍層的質量

表1 1um厚度鍍層的質量

2、計算方法

電鍍成本包(bāo)括以下方面：

金(jīn)屬成本、化工消(xiāo)耗、抛光、水、電、人工(gōng)、設備折舊、稅收、管(guǎn)理費

以江門(mén)長盛為例計算成(chéng)本如下

金屬成本（/dm^－2）＝鍍層厚度×1um厚度鍍層的質量×金屬單價＝15×0.089×0.3/0.90＝0.45元dm^－2

化工消耗根據不(bú)同鍍種有不同的變化一(yī)般鍍鎳取(qǔ) 0.10元dm^－2

抛(pāo)光（根據不同基(jī)材有很大不同，鋁輪毂0.5）取 0.10元dm^－2

   水成本＝用水量×（水價＋廢水處理價(jià)）/生産量＝648×（3＋3）/80000＝0.05元dm^－2

（日(rì)用(yòng)水648T，日生(shēng)産8萬dm²，自(zì)來水3元/T，廢(fèi)水處理3元/T）

電（使用電加熱取裝機容量50％，不使用電加熱取30％）＝生産時間×裝機容量×50％×電價/生産量＝20×1000×0.50×1/80000＝0.125元(yuán)dm^－2

人工費＝月平均(jun1)工資(zī)×員工數/生産量＝1500×60/2000000＝0.045元dm^－2

設備折舊（生産線(xiàn)按5年，廠房廢水設備按10年）＝（生産線價格/5 ＋ 廠房廢水設(shè)備/10）/年(nián)産量＝（300/5 ＋ 700/10）/（8×300）＝0.05元dm^－2

稅收（以(yǐ)産值6%計算）＝産(chǎn)值×6％＝1.6×0.06＝0.10元dm^－2

管理費（以産值5％計算）＝1.6×0.05＝0.08元(yuán)dm^－2

其他費用 0.1元dm^－2

合計1.2元dm^－2

二、電鍍槽設(shè)計

1．通常(cháng)所說的電鍍槽尺寸(cùn)

電解槽内腔盛裝電解液的體積（L）

内腔長度×寬(kuān)度×溶液深度

2、基本條件

（1）滿足加工零件(jiàn)的需要，如能夠完全浸沒加工工件

（2）防止電解液發生過熱現象

（3）保持生産周期内電解液成分含量一定的穩定性

此外還有(yǒu)生産線上整體的協調性，電鍍車間(jiān)布局的合理性等

3、基(jī)本概念

Dk 陰極電流密(mì)度 Da陽極電流密度

d平均裝載量 Dv體積電流(liú)密度/電流密度

Dk＝I總/S陰 A/dm² Da＝I總/S陽(yáng) A/dm²

d＝V/S加工(gōng)（L/dm²）

Dv＝I總/V （A/L）

4、經驗數據

表3各鍍種(zhǒng)Dk和平均裝載量(liàng)的相關數據

注：鍍鉻選用電源時，應考慮(lǜ)到工藝中(zhōng)的沖擊電流，總電流約比(bǐ)規範電流大50％

5、舉(jǔ)例

某廠1000A直流(liú)電源，欲硫(liú)酸鹽鍍銅，電(diàn)鍍槽要(yào)多大合适？

查(chá)表 Dk＝1～3A/dm²

d＝7～9L/dm²

（1）以(yǐ)最大電流計算(suàn) 1000/3＝333dm² 可以鍍零(líng)件總面積

（2）平均(jun1)裝載量取最小(xiǎo)值 7L/dm²時 333×7＝2331L

平均裝載量取最大值 9L/dm²時(shí) 333×9＝2997L

（3）根據生産計劃選配槽(cáo)

6、電(diàn)鍍槽(cáo)的制備

常用(yòng)的有聚氯(lǜ)乙烯，聚丙烯硬（軟）闆材，钛闆、鉛闆、陶瓷等

電鍍槽(cáo)一般為長方形，寬度為600～1000mm;深(shēn)度為800～1200mm

特殊要求另行(háng)制作(zuò)

2000L以下使(shǐ)用10mmPP，超過2000L使用15mmPP

槽子的價格與使用的PP闆面積（而非槽體積）成(chéng)正比，一般為材料費(fèi)用的2倍

如江門長盛鍍槽為L3200×W1100×H1800mm

使用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(pǎn)密度900Kg/m³

槽子總重量＝19×0.015×900＝256.5kg

槽子總價(jià)格(gé)＝槽子重量（T）×PP價格（萬/T）×2＝0.2565×1.6×2＝0.8208萬元

其它不鏽鋼槽(cáo)等計(jì)算方法類似

表4電鍍常用單位

三、生産設(shè)備及輔助設備的(de)換算

包括，主機(jī)、整流器、蒸汽量、制冷量、溶液(yè)攪拌、局部排風(fēng)、純水機(jī)、過濾機、冷卻(què)塔(tǎ)（鍍鉻用）

1、主機（略，設備廠(chǎng)提供）

2、整流器

計算(suàn)原則(zé)：整流器功率＝挂鍍面積×常用電流密度×1.05（然後就近選擇整數，如1000，1200，1500，2000等）

例如江門某廠電鍍面積350dm²

挂具退鉻選擇 300A/12V

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

3、蒸汽量

工藝槽和熱水槽起始溫度20℃計(jì)算，經4個小時加熱到工作溫度(dù)

保溫以最大蒸(zhēng)汽量(liàng)的60%計算

計算原則＝（操作溫度－起始溫(wēn)度）×槽液體(tǐ)積÷加溫時間×槽個數(shù)

（注釋：這是(shì)個近(jìn)似公(gōng)式，槽(cáo)液都以水計算，Cp（1Kcal/℃•Kg）×Δt×m（V×1Kg／Ｌ）＝Δt×V（注意(yì)單位））

比如超聲(shēng)波工作溫度70℃，槽子體積(jī)4600L

需要熱量＝（70－20）×4600÷4×1＝57500Kcal/h

保(bǎo)溫時57500×60％＝34500 Kcal/h

蒸汽含熱量517Kcal（0.3MPa）

因此

加熱需要蒸汽(qì)57500÷517＝111.2kg/h

保溫需要(yào)蒸汽34500÷517＝66.7kg/h

以此類(lèi)推累加即可

4、制冷(lěng)量計算

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

Q＝0.86UI U—平均工作電壓，I－工作電流(liú) Q－電(diàn)鍍過程産生(shēng)的熱(rè)量（Kcal/h）

工作時的計算冷(lěng)量按下式計算

Q^，＝（1.1～1.3）Q

Q^，－工作時的制冷(lěng)量

Q－電鍍槽産(chǎn)生的熱(rè)量

1.1～1.3－未(wèi)計入的冷量附(fù)加系數，中小(xiǎo)型槽取大值，大型(xíng)槽取(qǔ)小值，工作溫度高于(yú)室溫的槽，此系數取1

（注釋：對于斷續生産的槽子，如果需要核算預冷時的耗冷量，可按照下式進行核算

Q^，，＝Vr_cΔt₀×（1.05～1.1）÷t₀

Q^，，－預冷時的耗(hào)冷量

V－槽液體積(jī)

r_c－取1

Δt₀－自室溫或(huò)溶液(yè)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2h～3h或根據情況做一定調整

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

例子：汽車輪毂酸性鍍銅槽制冷(lěng)量計算

Q＝0.86UI U取8V I取4000A

Q＝0.86×8×4000＝27520Kcal/h

Q^，＝（1.1～1.3）Q，大槽取小值

Q^，＝1.1×27520＝29975 Kcal/h

冷卻(què)管面積

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－工藝低溫

t₂－工藝高溫

t₁^，－冷凍水進口溫度

t₂^，－冷凍水出口溫度(dù)

F＝29975÷（324×7.5）＝12.3m²

冷凍水循環量

G＝Q^，÷（r_c×Δt₃）＝29975÷（1×3）＝9991.7kg

r_c－常數

Δt₃－冷(lěng)卻水進出口溫差

立式冷凝器－2～4℃

卧式冷凝器－4～8℃

淋激式冷甯器(qì)－2～3℃

5、溶(róng)液攪拌用空氣(qì)量計算

計算原則：所需風量：Q＝F×K（m³/min）

式中：F－槽液表面積（m²）

K－攪拌系數，取0.2～0.4（m³/min.m²）（水槽取(qǔ)0.25，鍍槽取0.4）

所需風(fēng)壓：P＝0.1×HD＋0.05（kgf/cm²）

式中：H－溶液深度（m）

D－溶液比重

0.05－補(bǔ)償系數

比如鍍鎳槽（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）

全部累加後選取羅茨氣泵

6、局部排風

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

式中：V_x—槽面排風(fēng)計(jì)算風速（取0.3～0.4m/s）（此工(gōng)藝取(qǔ).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）

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

全部酸堿槽，含鉻霧抽風全(quán)部累加後(hòu)選取風機(jī)！

7、純水機

純水槽，按每(měi)槽0.2次/h計算：全部累加後選取純水機

8、過濾機

選取原則：過濾機型号（T/h）＝槽液體積（T）×過濾(lǜ)次數（次/h）÷過(guò)濾機效率

每小(xiǎo)時過濾4～5次，過濾機效率60％，比如5000L槽

5×4.5÷60％＝37.5T/h 選取兩台20T/h過(guò)濾機

9、冷卻(què)塔

主要是鍍(dù)鉻槽的降溫

四、生産(chǎn)用水(shuǐ)和廢水排(pái)放量

計算原(yuán)則：自來水每槽0.3次(cì)/h，純水和熱水每槽0.2次(cì)/h

自來(lái)水和純水及熱(rè)水累加(jiā)後為廢水排放量