電鍍加工成本核算與設計

一[Yi]、加工成(Cheng)本核算

1um厚(Hou)度鍍[Du]層的質量

表1 1um厚度鍍[Du]層的質量

2、計算方法

電鍍成本包括以下方[Fang]面：

金屬(Shu)成[Cheng]本、化工消[Xiao]耗、抛光、水、電、人工、設備折舊、稅收、管理[Li]費

以江[Jiang]門[Men]長盛為例計[Ji]算成本如(Ru)下

金屬(Shu)成本（/dm^－2）＝鍍層厚度(Du)×1um厚度鍍(Du)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(Bu)同鍍種有不(Bu)同的變化一般鍍[Du]鎳取 0.10元dm^－2

抛(Pao)光（根據不同基(Ji)材有很大不同，鋁輪[Lun]毂0.5）取 0.10元dm^－2

   水成本＝用水量×（水[Shui]價＋廢水處理[Li]價(Jia)）/生産[Chan]量＝648×（3＋3）/80000＝0.05元dm^－2

（日用水648T，日生産8萬dm²，自來水3元/T，廢水處理3元/T）

電（使用電(Dian)加熱取裝[Zhuang]機容(Rong)量50％，不使用[Yong]電加熱取30％）＝生産時間×裝機(Ji)容量×50％×電價[Jia]/生産量＝20×1000×0.50×1/80000＝0.125元dm^－2

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

設備折舊（生産線按5年，廠房廢(Fei)水(Shui)設備按10年[Nian]）＝（生産線價格/5 ＋ 廠房廢水設備/10）/年(Nian)産量＝（300/5 ＋ 700/10）/（8×300）＝0.05元dm^－2

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

管理費(Fei)（以産(Chan)值5％計算）＝1.6×0.05＝0.08元dm^－2

其(Qi)他費用 0.1元dm^－2

合計1.2元dm^－2

二、電[Dian]鍍槽設計

1．通常所說的電鍍槽尺寸

電解槽内腔盛裝電解液的體積（L）

内腔長度×寬(Kuan)度×溶液深度

2、基(Ji)本條[Tiao]件

（1）滿足加(Jia)工零件的需要，如能夠完全浸[Jin]沒[Mei]加工工件

（2）防止電解液發生過熱現象

（3）保持生産(Chan)周[Zhou]期(Qi)内電解液成分[Fen]含量(Liang)一定的穩定(Ding)性(Xing)

此外(Wai)還有生産線(Xian)上整體的協調性，電鍍車[Che]間布局(Ju)的合[He]理性等(Deng)

3、基本[Ben]概念

Dk 陰極電流密(Mi)度(Du) Da陽極電流密度(Du)

d平均裝載量 Dv體積電流[Liu]密度/電(Dian)流密度

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

表3各鍍種(Zhong)Dk和(He)平均裝載量的相關數據

注：鍍鉻選(Xuan)用電源時，應考慮[Lü]到工藝中的沖擊電流，總[Zong]電流約比規範(Fan)電流大50％

5、舉(Ju)例

某廠1000A直[Zhi]流電源，欲(Yu)硫(Liu)酸鹽鍍銅，電(Dian)鍍槽要多大(Da)合适？

查表 Dk＝1～3A/dm²

d＝7～9L/dm²

（1）以最大電流計算(Suan) 1000/3＝333dm² 可(Ke)以鍍零件總(Zong)面積

（2）平均(Jun)裝載(Zai)量取最小值(Zhi) 7L/dm²時[Shi] 333×7＝2331L

平均[Jun]裝載(Zai)量取最大[Da]值 9L/dm²時[Shi] 333×9＝2997L

（3）根據生産計劃選配槽

6、電鍍槽的制備

常用的有聚(Ju)氯乙烯，聚丙烯硬（軟）闆材(Cai)，钛闆、鉛闆、陶瓷等

電(Dian)鍍槽一般(Ban)為長方形，寬度為600～1000mm;深度為800～1200mm

特[Te]殊要[Yao]求另行制作

2000L以[Yi]下使用10mmPP，超過2000L使用15mmPP

槽子的價[Jia]格與使用的PP闆[Pan]面積（而非槽體積）成正比，一般為材料費(Fei)用的2倍

如江門長盛鍍槽為L3200×W1100×H1800mm

使用PP闆面積＝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[Mi]度900Kg/m³

槽子總重[Zhong]量＝19×0.015×900＝256.5kg

槽子總價格＝槽子重(Zhong)量（T）×PP價(Jia)格（萬/T）×2＝0.2565×1.6×2＝0.8208萬元

其它不鏽鋼槽等計算方法類(Lei)似

表4電鍍常用單位

三、生産設備及輔助設備的(De)換算

包括，主機、整流器、蒸汽量、制冷量、溶液攪(Jiao)拌、局部排風、純水機[Ji]、過濾機、冷卻塔（鍍鉻[Ge]用）

1、主機（略，設備廠提供）

2、整流器(Qi)

計算原則[Ze]：整流器功(Gong)率＝挂(Gua)鍍[Du]面積×常[Chang]用電流密[Mi]度×1.05（然後(Hou)就近選(Xuan)擇整[Zheng]數，如1000，1200，1500，2000等[Deng]）

例如江門某廠電鍍面(Mian)積350dm²

挂具退[Tui]鉻選(Xuan)擇 300A/12V

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

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

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

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

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

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

酸[Suan]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[Zheng]汽量

工藝[Yi]槽和[He]熱水槽起始溫度20℃計算，經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[Yuan]則＝（操作溫度－起始溫度）×槽液體[Ti]積÷加溫時間×槽個數(Shu)

（注釋：這是個近似[Si]公式，槽液都以水計算(Suan)，Cp（1Kcal/℃•Kg）×Δt×m（V×1Kg／Ｌ）＝Δt×V（注意單位））

比如超聲(Sheng)波工(Gong)作溫度70℃，槽[Cao]子體[Ti]積(Ji)4600L

需要熱(Re)量＝（70－20）×4600÷4×1＝57500Kcal/h

保溫時57500×60％＝34500 Kcal/h

蒸汽含熱量517Kcal（0.3MPa）

因此

加[Jia]熱需要蒸汽57500÷517＝111.2kg/h

保[Bao]溫需要蒸汽34500÷517＝66.7kg/h

以此類推累加即可

4、制冷(Leng)量計算

一般(Ban)在鋁合金電鍍[Du]時比較明顯，還有就[Jiu]是需要低溫操作[Zuo]的電鍍工藝，鍍錫，硬質(Zhi)陽極氧化

Q＝0.86UI U—平均工作[Zuo]電壓，I－工作電流 Q－電鍍過程産生(Sheng)的熱量（Kcal/h）

工作時的計算冷量按下式(Shi)計[Ji]算

Q^，＝（1.1～1.3）Q

Q^，－工作時的制冷(Leng)量

Q－電鍍槽[Cao]産生的熱量

1.1～1.3－未計入[Ru]的冷量附加系數，中[Zhong]小(Xiao)型(Xing)槽[Cao]取大值，大型(Xing)槽取小值，工作溫度[Du]高于室溫的槽，此系數取1

（注[Zhu]釋：對于(Yu)斷續生産的槽子，如果需要核算預冷時的耗(Hao)冷量，可按照下式進行核算

Q^，，＝Vr_cΔt₀×（1.05～1.1）÷t₀

Q^，，－預[Yu]冷時的耗冷量

V－槽液體積(Ji)

r_c－取1

Δt₀－自室溫[Wen]或溶液的實際溫度降到(Dao)能工(Gong)作溫度的溫度差（℃）

t₀－預[Yu]冷時的降溫(Wen)時(Shi)間（h）；一般取2h～3h或[Huo]根據情(Qing)況做一定調整

如果Q^，，的數[Shu]值遠大于(Yu)Q^，的數值，而降溫時間又不能再延長時，冷(Leng)卻慣應按照Q^，，設計。）

例子：汽車輪(Lun)毂[Gu]酸性鍍銅槽制冷(Leng)量計算

Q＝0.86UI U取(Qu)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(Que)管[Guan]面積

F＝Q^，÷（KΔt₂）

K－常(Chang)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[Shui]進口溫度

t₂^，－冷凍水出(Chu)口溫(Wen)度[Du]

F＝29975÷（324×7.5）＝12.3m²

冷凍水循[Xun]環量(Liang)

G＝Q^，÷（r_c×Δt₃）＝29975÷（1×3）＝9991.7kg

r_c－常數

Δt₃－冷[Leng]卻[Que]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－2～3℃

5、溶(Rong)液攪拌用空氣量計算

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(Ban)系數，取0.2～0.4（m³/min.m²）（水槽取0.25，鍍槽取0.4）

所需風壓：P＝0.1×HD＋0.05（kgf/cm²）

式中：H－溶液(Ye)深度（m）

D－溶液比重

0.05－補償系數

比如鍍鎳(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）

全部[Bu]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—槽面排風計[Ji]算風速（取(Qu)0.3～0.4m/s）（此工[Gong]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）

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

全(Quan)部酸堿槽[Cao]，含鉻霧[Wu]抽風全部累加後選取風機！

7、純水機

純水槽，按每[Mei]槽0.2次/h計(Ji)算：全部[Bu]累加後選取[Qu]純水機

8、過濾機

選[Xuan]取原[Yuan]則：過濾機[Ji]型号（T/h）＝槽[Cao]液體積（T）×過濾[Lü]次數（次[Ci]/h）÷過濾機效率

每小時過[Guo]濾4～5次，過濾[Lü]機效率60％，比如5000L槽

5×4.5÷60％＝37.5T/h 選取兩[Liang]台20T/h過濾機

9、冷[Leng]卻塔

主[Zhu]要[Yao]是鍍(Du)鉻槽的降溫

四、生(Sheng)産用水和廢(Fei)水排放量

計算原則[Ze]：自來[Lai]水每槽[Cao]0.3次/h，純水和(He)熱水每槽0.2次/h

自來[Lai]水(Shui)和純水及熱水累加後[Hou]為(Wei)廢水排放量