一、加工成本核算 1、1um厚度镀层的质量 表1 1um厚度镀层的质量
2、计算方法 电镀成本包括以下方面: 金属成本、化工消耗、抛光、水、电、人工、设备折旧、税收、管理费 以江门长盛为例计算成本如下
金属成本(/dm-2)=镀层厚度×1um厚度镀层的质量×金属单价=15×0.089×0.3/0.90=0.45元dm-2 化工消耗根据不同镀种有不同的变化一般镀镍取 0.10元dm-2
抛光(根据不同基材有很大不同,铝轮毂0.5)取 0.10元dm-2
水成本=用水量×(水价+废水处理价)/生产量=648×(3+3)/80000=0.05元dm-2 (日用水648T,日生产8万dm2,自来水3元/T,废水处理3元/T)
电(使用电加热取装机容量50%,不使用电加热取30%)=生产时间×装机容量×50%×电价/生产量=20×1000×0.50×1/80000=0.125元dm-2
人工费=月平均工资×员工数/生产量=1500×60/2000000=0.045元dm-2
设备折旧(生产线按5年,厂房废水设备按10年)=(生产线价格/5 + 厂房废水设备/10)/年产量=(300/5 + 700/10)/(8×300)=0.05元dm-2
税收(以产值6%计算)=产值×6%=1.6×0.06=0.10元dm-2 管理费(以产值5%计算)=1.6×0.05=0.08元dm-2
其他费用 0.1元dm-2
合计1.2元dm-2
二、电镀槽设计 1.通常所说的电镀槽尺寸 电解槽内腔盛装电解液的体积(L) 内腔长度×宽度×溶液深度 2、基本条件 (1)满足加工零件的需要,如能够完全浸没加工工件 (2)防止电解液发生过热现象 (3)保持生产周期内电解液成分含量一定的稳定性 此外还有生产线上整体的协调性,电镀车间布局的合理性等 3、基本概念 Dk 阴极电流密度 Da阳极电流密度 d平均装载量 Dv体积电流密度/电流密度 Dk=I总/S阴 A/dm2 Da=I总/S阳 A/dm2 d=V/S加工(L/dm2) Dv=I总/V (A/L) 4、经验数据
表3各镀种Dk和平均装载量的相关数据
注:镀铬选用电源时,应考虑到工艺中的冲击电流,总电流约比规范电流大50% 5、举例 某厂1000A直流电源,欲硫酸盐镀铜,电镀槽要多大合适? 查表 Dk=1~3A/dm2 d=7~9L/dm2 (1)以最大电流计算 1000/3=333dm2 可以镀零件总面积 (2)平均装载量取最小值 7L/dm2时 333×7=2331L 平均装载量取最大值 9L/dm2时 333×9=2997L (3)根据生产计划选配槽 6、电镀槽的制备 常用的有聚氯乙烯,聚丙烯硬(软)板材,钛板、铅板、陶瓷等 电镀槽一般为长方形,宽度为600~1000mm 深度为800~1200mm 特殊要求另行制作 2000L以下使用10mmPP,超过2000L使用15mmPP 槽子的价格与使用的PP板面积(而非槽体积)成正比,一般为材料费用的2倍 如江门长盛镀槽为L3200×W1100×H1800mm 使用PP板面积=3.2×1.1+3.2×1.8×2+1.8×1.1×2=3.52+11.52+3.96=19m2 PP板厚15mm,PP板密度900Kg/m3 槽子总重量=19×0.015×900=256.5kg 槽子总价格=槽子重量(T)×PP价格(万/T)×2=0.2565×1.6×2=0.8208万元 其它不锈钢槽等计算方法类似 表4电镀常用单位
三、生产设备及辅助设备的换算 包括,主机、整流器、蒸汽量、制冷量、溶液搅拌、局部排风、纯水机、过滤机、冷却塔(镀铬用) 1、 主机(略,设备厂提供) 2、 整流器 计算原则:整流器功率=挂镀面积×常用电流密度×1.05(然后就近选择整数,如1000,1200,1500,2000等) 例如江门某厂电镀面积350dm2 挂具退铬选择 300A/12V 阴极除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 阳极除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 阴极活化: 350dm2×2.0A/dm2×1.05=735A (选1000A/12V) 冲击镍: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 半光亮镍: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 复合镍: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 酸电解活化:350dm2×3.0A/dm2×1.05=1100 A(选1200A/12V) 光亮镍: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 镍封: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(选1500A/12V) 镀铬: 350dm2×15A/dm2×1.05=5510 A(选6000A/12V) 3、 蒸汽量 工艺槽和热水槽起始温度20℃计算,经4个小时加热到工作温度 保温以最大蒸汽量的60%计算 计算原则=(操作温度-起始温度)×槽液体积÷加温时间×槽个数 (注释:这是个近似公式,槽液都以水计算,Cp(1Kcal/℃·Kg)×Δt×m(V×1Kg/L)=Δt ×V(注意单位)) 比如超声波工作温度70℃,槽子体积4600L 需要热量=(70-20)×4600÷4×1=57500Kcal/h 保温时57500×60%=34500 Kcal/h 蒸汽含热量517Kcal(0.3MPa) 因此 加热需要蒸汽57500÷517=111.2kg/h 保温需要蒸汽34500÷517=66.7kg/h 以此类推累加即可 4、 制冷量计算 一般在铝合金电镀时比较明显,还有就是需要低温操作的电镀工艺,镀锡,硬质阳极氧化 Q=0.86UI U—平均工作电压,I-工作电流 Q-电镀过程产生的热量(Kcal/h) 工作时的计算冷量按下式计算 Q,=(1.1~1.3)Q
Q,-工作时的制冷量 Q-电镀槽产生的热量 1.1~1.3-未计入的冷量附加系数,中小型槽取大值,大型槽取小值,工作温度高于室温的槽,此系数取1 (注释:对于断续生产的槽子,如果需要核算预冷时的耗冷量,可按照下式进行核算 Q,,=VrcΔt0×(1.05~1.1)÷t0 Q,,-预冷时的耗冷量 V-槽液体积 rc-取1 Δt0-自室温或溶液的实际温度降到能工作温度的温度差(℃) t0-预冷时的降温时间(h);一般取2h~3h或根据情况做一定调整 如果Q,,的数值远大于Q,的数值,而降温时间又不能再延长时,冷却惯应按照Q,,设计。) 例子:汽车轮毂酸性镀铜槽制冷量计算 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 冷却管面积 F=Q,÷(KΔt2) K-常数 Δt2=1/2(t1+t2)-1/2(t1,+t2,)=1/2(15+25)-1/2(11+14)=7.5 t1-工艺低温 t2-工艺高温 t1,-冷冻水进口温度 t2,-冷冻水出口温度
F=29975÷(324×7.5)=12.3m2 冷冻水循环量 G=Q,÷(rc×Δt3)=29975÷(1×3)=9991.7kg rc-常数 Δt3-冷却水进出口温差 立式冷凝器-2~4℃ 卧式冷凝器-4~8℃ 淋激式冷宁器-2~3℃ 5、 溶液搅拌用空气量计算 计算原则:所需风量:Q=F×K(m3/min) 式中:F-槽液表面积(m2) K-搅拌系数,取0.2~0.4(m3/min.m2)(水槽取0.25,镀槽取0.4) 所需风压:P=0.1×HD+0.05(kgf/cm2) 式中:H-溶液深度(m) D-溶液比重 0.05-补偿系数 比如镀镍槽(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) 全部累加后选取罗茨气泵 6、 局部排风 计算原则:L=(3~3.5)×Vx×A×B×(B/2A)0.2×3600(m3/h) 式中:Vx—槽面排风计算风速(取0.3~0.4m/s)(此工艺取.0.3) A— 槽子长度(m) B— 槽子宽度(m) 比如镀镍槽(3.2×1.1×1.8) L=3×0.3×3.2×1.1×(1.1/2*3.2)0.2×3600=8019m3/h 全部酸碱槽,含铬雾抽风全部累加后选取风机! 7、 纯水机 纯水槽,按每槽0.2次/h计算:全部累加后选取纯水机 8、过滤机 选取原则:过滤机型号(T/h)=槽液体积(T)×过滤次数(次/h)÷过滤机效率 每小时过滤4~5次,过滤机效率60%,比如5000L槽 5×4.5÷60%=37.5T/h 选取两台20T/h过滤机 9、冷却塔 主要是镀铬槽的降温 四、生产用水和废水排放量 计算原则:自来水每槽0.3次/h,纯水和热水每槽0.2次/h 自来水和纯水及热水累加后为废水排放量 |
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