门铰链电镀仿金Cu-Zn合金工艺设计 2课件

1、一、工艺设计说明书1摘要1.1中文摘要摘要：仿金镀层外观有纯金色、18K以及16K金色。目前国内外广泛应用的仿金镀层，一般采用铜锌合金的方法得到，主要有二元合金(70Cu-Zn,80Cu-Sn)与三元合金(Cu-Zn-Sn)。二兀合金颜色光泽优良，应用最广。仿金镀层一般要求底层光亮，而仿金镀液不再添加光亮剂。为装饰用的仿金镀层较薄，一般在12um,只要求在制品表面”着”上一层薄金黄色。这样薄的铜锌合金镀层耐蚀性极差。因此，镀层的耐蚀性主要靠电镀底层来解决，采用镀厚铜打底，再度仿金镀层的方法，获得镀层易“泛红“。故生产中常采用镀亮镍层打底，这样既光亮又有一定硬度，而且表面的仿金层也不易发花。仿金

2、电镀的镀液有氰化物型、氰化物一焦磷酸盐型、HEDP型和焦磷酸盐型。后两种无氰镀液组成复杂，分散能力不好，维护困难，应用少，氰化物型最稳定，较易控制，镀得的镀层色泽鲜艳、合格率高并可重复反修。以中、低氰镀液应用最广。电镀仿金层后，为防止变色，除进行适当的钝化处理外，还要涂上一层透明的有机膜。对于一些精巧产品，这层有机膜显得很不协调，因而可在仿金层上再镀一层金。由于金镀层有良好的稳定性，产品不易变色，美观大方，很受欢迎。关键词：仿金镀层铜锌合金光亮剂HEDP型钝化分散能力有机膜301.2英文摘要Abstract：Theappearanceofimitationgoldplatingwithpure

3、gold,18K,and16KgolImitationgoldplatingiswidelyusedathomeandabroad,generallyuseacopper-zincobtainedbythemethod,therearebinaryalloys(70Cu-Zn,80Cu-Sn)andternaryilloys(Cu-Zn-Sn).Ternaryalloycolorglossisexcellentthemostwidelyused.Imitatiogoldcoatinggenerallyrequiretheunderlyingbright,imitationgoldplating

4、bathisnolobrightener.Decoratedwithimitationgoldplatingisthin,generally12umrequiresthesurfaceoftheworkinprogress,“athinlayerofgoldenyellow.Thisthincoppalloycorrosionresistancspoor.Therefore,thecorrosionresistancefthecoatingtosolvetheunderlying)yplatingthickcopperplating)aseagain,imitationoldplating,c

5、oating""flushed".Ofproductionareoftenplatedbrightnickellayerofprimer,sotlighthasacertainhardness,imitationgoldsurfacelayerisnoteasytoblur.Imitatiogoldplatingfthebathofcyanideandcyanide-pyrophosphatetype,HEDPandpyrophosphatetype.Thelatteitwocyanideplatingbathcompositioniscomplex,poordi

6、spersioncapability,anddifficulttomaintain,lessapplicationcyanisthemoststableandeasieitocontrolplatedcoatingbrightcolor,highpassratecanrepeatantirevisionistthe.In,themostwidelyusedlow-cyanideplatingbath.Electroplatingimitationgoldlayer,inordertopreventdiscoloration,andinatotheappropriatepassivationtr

7、eatment,butalsocoatedwithalayeroftransparentfilm.Fordelicateproducts,thislayeroforganicfilmlookverycoordinated,thusi:goldlayeronlayerofgold-plated.Goldplatinghasgoodstability,theproductisntochangecolor,elegantappearance,isverypopularKeyword:imitatioigoldplatingcopperandzincalloybrightenerHEDPtyplepa

8、ssivationdisperssioncapabilizfrgnicfilm2、设计依据2.1工件名称、材质和尺寸门铰链、45#钢、工件最大综合吊挂尺寸长X宽X高：90mmx50mmxl0mm表面积：88X2=176cm22.2镀层要求采用HEDP(羟基亚乙基二磷酸)仿金电镀工艺2.3车间任务和生产纲领(1) 车间任务本车间负责对45#钢制门铰链进行HEDP(羟基亚乙基二磷酸)仿金电镀工艺(2) 生产纲领年产量：每年500万个，每个2个零件，年产量为1000万个零件考虑零件返修和报废，按2%计算，则实际年产量为1020万件2.4工作制度和年时基数(1) 1作制度：采用三班制，一、二班每班工作

9、8小时，第三班采用7小时。(2) 1作天数：251天(除去双休日)(3) 1人年时基数为全年时间和扣除病、产、事假及探亲等时间损失后的有效工作时间：251x23(251x23)x11%o5138h(11%为工人年时基数损失率)设备年时基数(单班制)为全年工作时间扣除设备检修及其他原因引起的停工时间：251x8(251x8)x4%a5543h(4%为设备年时基数损失率)(5)年产量：1020万件日产量：10200000/25140637件每小时：40637/231766件2.5工艺流程零件f机械抛光f上挂具f碱性化学除油f热水洗f冷水洗f酸腐蚀f冷水洗f预镀铜一回收一冷水洗一镀酸性光亮铜一回收一

10、冷水洗一活化一冷水洗一镀光亮镍一回收f冷水洗f活化f冷水洗f镀Cu-Zn仿金一回收一冷水洗一钝化一回收一冷水洗f热水洗f干燥f浸涂涂料f烘干f下挂具f包装入库2.6生产节拍T二FKx60/A=5543x80%x60/10200000=0.026min/件T生产节拍时间(min/件，min/挂)；F设备年时基数(h);K负荷的不均衡因数(设备利用系数)目前在我国一般为80%90%，在发达国家一般大于90%，本车间区80%A年纲领(台/a，挂具/a)2.7主要工序时间计算T=(60xpxd)/(cxjxn)(min)kkT电镀时间(min);P镀层金属密度(g/cm3);d镀层厚度(”m);c电化

11、当量(g/Ah);J阴极电流密度(A/dm2);kn阴极电流效率(%)。k已知镀层要求厚度为:亮铜5“m;亮镍层2“m;仿金镀层2“n。根据公式以及镀层厚度要求计算得到主要工序的电镀时间为：氰化镀铜：10min镀亮铜：t=(60X9X)/(1.1862X95)=12.5min镀亮镍：t=(60X9X)/(1.0952X95)=5.13min仿金镀：t=(60X5X)/(1.196X5X0)=8min钝化：10min由计算可知，工艺流程中，时间最长的工序为12.5分钟，采用每15分钟电镀一批零件，一小时电镀四批，每一批2挂，每挂225个零件。2.8线速度v=Ad/FKX60=173190X50X

12、0-y5543X5%=1.59(m/min)式中：v输送机的计算速度(线速度)(m/min)A年纲领挂具数(挂/年)d挂钩之间的间距(mm)F设备年时基数（h）K设备利用系数（0.80.9）2.9生产线的确定（1）自动生产线的选择：由于HEDP（羟基亚乙基二磷酸）仿金电镀的工艺成熟、稳定，各工艺过程的时间较为固定，所以在本工艺中采用直线吊车式电镀自动生产线。（2）自动线吊车：吊车采用双钩吊车，可以缩短吊车水平行走的空程时间。吊车行走速度取15m/min,吊钩升降速度选取10m/min,制动方式选取直流能耗制动，主动轮与从动轮的轮距选用1.5m。自动线上有三台吊车连续运行。（3）自动线轨道：轨道

13、采用工字钢与轻型钢轨组合形式。（4）自动线的控制系统：该系统由手动控制系统及程序自动控制系统两部分组成，在调试、检修、事故处理及吊运阳极板时采用手动控制，进行其他工作时采用自动控制。3挂具的设计挂具是固定零件，连接电极，使电流均匀地传递到零件上而进行电镀的工具。因此合理地选用挂具对保证镀层质量、提高生产效率、降低劳动强度有重要意义。设计挂具的基本原则是：有足够的机械强度和良好的导电性能；零件与挂具要接触牢固，装卸方便；此外还要力求质量小、体积小、坚固耐用、装载量适当。3.1挂具的尺寸设计镀件的重量：一块镀件重量为148g;镀件的表面积：一块镀件表面积为88mm2；挂具的长度：L=690mm挂具

14、的宽度：K=240mm挂具的高度：H=80mm；3.2挂具材料的选择挂具应选择资源丰富、成本较低、有足够的机械强度、导电性能好、不易腐蚀的材料。常用的有钢、铜、黄铜、磷青铜、钛、不锈钢、铝及其合金等。3.3挂具的结构挂具的结构一般都由吊钩、提杆、主杆、支杆和挂钩五个部分组成。3.3.1吊钩吊钩是挂具与极棒的连接结构，电镀时由它传递电流到挂具和零件上，因此，必须采用导电性能好的材料制作，本车间采用黄铜。吊钩和极棒应保持较大的接触面和良好的接触状态，以保证电流顺利通过。3.3.2提杆、主杆、支杆提杆：位于主杆的上部并和主杆垂直，用焊接的方法与主杆相连接。当挂具悬挂于镀槽时，提杆的位置应高出液面80

15、mm左右。主杆:支撑整个挂具和所挂零件的质量,并通过主杆传递电流到各支杆和零件上。主杆的材料一般选用p6mm_8mm的黄铜棒。支杆：通常用焊接的方法固定在主杆上，工作时承受悬挂零件的质量，支杆的材料一般用04mm（p6mm的黄铜棒。3.3.3挂钩挂钩在挂具上的分布密度要适当。应使挂具上的零件绝大部分表面或重要表面能朝向阳极，并避免压叠现象。本车间挂钩选用钢丝做挂钩。一般中小型镀件之间间隔l5mm_30mm，杯状镀件的间隔一般为直径的1.5倍。4镀槽种类的选择1）热、冷水清洗槽冷水清洗槽通常是由硬聚氯乙烯塑料板、聚丙烯硬板或碳钢板制成的，但酸浸蚀工序后的冷水槽因有酸液带入，宜采用硬聚氯乙烯塑料或

16、其他耐酸材料制作。热水清洗槽通常由钢槽体及蒸汽加热管组成，由于热水槽容易沉积水垢，设计时应把排水、溢水管径适当加大。2）化学除油槽化学除油槽由钢槽、蒸汽加热管及导电装置组成,溶液为碱性工作温度709003）酸浸蚀槽和酸性镀槽由于浸蚀及抛光液使用硫酸，它的腐蚀性很强，必须要用耐腐蚀的材料制作槽体或衬里。酸性槽采用小型的硬聚氯乙烯槽。4）碱性镀槽（氰化镀铜）碱性溶液对钢铁无腐蚀作用，如氰化镀铜等。可以直接用钢板做槽体，但为了不污染镀液，保持镀液的清洁，常用聚氯乙烯板衬里槽。需加热的镀液要安装蒸汽加热管。5) 光亮镀铜槽镀铜槽根据溶液配方组成及工艺条件，为常温酸性镀槽，槽体用聚氯乙烯塑料板。6) 镀

17、镍槽镀镍槽根据溶液配方组成及工艺条件，选用酸性镀槽，槽体用聚氯乙烯塑料板，温度为45-60C。7) Cu-Zn合金镀槽Cu-Zn合金镀槽根据溶液配方组成及工艺条件，选用酸性镀槽，槽体采用聚氯乙烯塑料板，温度为35-40Co8) 钝化槽钝化槽根据溶液配方组成及工艺条件，选用酸性镀槽,槽体采用聚氯乙烯塑料板,温度为3°-40Co9) 浸涂槽为了防止仿金镀层变色，经仿金电镀的零件钝化处理后，还要涂覆一层透明的有机膜进行保护。5槽体尺寸及个数的确定5.1中心槽的选择由生产工艺可知中心槽为Cu-Zn合金电镀槽；5.2中心槽尺寸的计算中心槽长度公式为L=nL+(n-l)L+2L3式中L槽子的长度

18、(mm)n沿槽长方向的挂具数L沿槽长方向挂具的宽度L2沿槽长方向挂具间的距离(30mm100mm)L3挂具边缘至槽壁的距离(80mm100mm)如果再采用阴极移动，再加阴极移动的行程40mm140mmn=10L,=240mmL2=30mmL3=80mm丄23根据公式得到L=2830mm取3000mm中心槽宽度公式为b=nk>+2nk>+(7+1)汾2b3式中b槽子宽度(mm)nk挂具或阴极列数耳一沿槽宽方向的挂具宽度(mm)b2挂具边缘至阳极表面的距离(150mm_250mm)b3阳极背面至槽壁的距离(30mm50mm)50极或阳极篮的厚度(mm)n=2b=80mmb°=

19、150mmb°=30mm5=0mmk123根据公式得b=2怡0+2也>50+(2+1)>0+2>30=650mm取1000mm中心槽高度公式为h=h1+h2+h3+h4式中h槽子高度(mm)九一挂具工作部位的高度(mm)h2挂具下端距槽底的高度(100mm200mm)h3挂具上端距液面的高度(80mm_150mm)h4液面至槽沿的距离(100mm150mm)根据公式得到h=600+100+80+100=880mm取1000mmn=P&1+a)W1/60*T式中：n镀槽数量P年生产总量t每次电镀所需时间(min),包括出入槽所需的辅助时间(3min5mir内)

20、a返修率(5%)T设备的年时基数(h)k厂应扣除的时间系数注：一班制k=1.061.10两班制k1=1.031.05三班制k1=1.021.04Y设备的平均负荷量（m2）表8.3槽体尺寸槽体名称尺寸个数备注冷水槽3000x1000x10009由于仿金镀层在热水槽3000x1000x10002大气中容易变色浸蚀槽3000x1000x10001或泛点，所以在化学除油槽3000x1000x10001镀后仿金层必须预镀铜槽3000x1000x10001进行钝化处理并镀亮铜槽3000x1000x10001涂覆一层透明的活化槽3000x1000x10002有机膜进行保镀亮镍槽3000x1000x10001

21、护，因此使用了镀Cu-Zn槽3000x1000x10001钝化槽和浸涂钝化槽3000x1000x10001槽。浸涂槽3000x1000x10001回收槽3000x1000x100056材料动力（水、电、蒸汽、压缩空气等）消耗6.1水量消耗及计算611给水的要求工艺用水，包括配制镀液、调整槽液及溶液蒸发补充水，水质要求较高，有时应用去离子水（纯水）。清洗零件用水，可用自来水和质量较好的井水。设备冷却用水，可用井水或净化回收的水。6.1.2排水根据废水的特征按质分流排水、便于回收或单独处理。不进行回收和单独处理的，可混合排放。应注意节约用水，自动线上浸、淋、漂、喷洗尽量采用逆流清洗方法；设备冷却水

22、或加热用水尽量回用。613用水量的计算1）清洗槽用水量的计算小时用水量和最大小时用量可按下面简单方法计算：小时用水量二槽体有效容积刈时换水次数(m3/h)最大小时用水量二槽体有效容积X(小时换水次数+1)(m3/h)。即冷水槽小时用水量=2550x10-3X=2.87m3/h最大小时用水量=2550X10-3X(1+1)=5.1m3/h平均小时用水量二(1X.1+7X.55)/8=2.36m/h热水槽小时用水量=2550x10-3X.5=1.275m/h最大小时用水量=2550x10-3x(0.5+1)=3.825m3/h平均小时用水量二(1X.825+7X.275)/8=1.59m/h2)

23、车间用水总量计算水量的总消耗量按下式计算：Qavg=Q1K1(m3/h)Qmax=Q2K2(m3/h)式中Q车间小时用水平均总量(m3/h);avgQm车间小时用水最大总量(m3/h);maxQ1,Q2分别为各用水设备的小时用水平均及最大量(m3/h);K1设备同时使用系数，采用0.70.9K2设备同时换水系数，采用0.80.9Q=2.36X+1.59X=24.42(m3/h)avgQ=5.1X+3.825X=53.55(m3/h)max6.2电的消耗车间除照明用电和设备动力用电外，还有电加热装置用电。照明用电按车间各工作间照明的最低照度估算。标准设备用电量，按产品说明书表明的电容量计算，非标

24、准设备按设备设计图纸上表明的电容量计算。电加热装置用电，可根据热量计算结果换算。电镀车间所用的直流电源大部分属于低压电源设备。常用的直流发电机组、硅整流器及可控硅整流器等。直流发电机组能供给稳定的直流电流，过载能力比整流装置大，输出电压稳定，电流波形平直，输出功率大；但由于直流电机组需要安装在单独的电源室，造成直流输电线路较长，线路上电量消耗较大，所以效率较低。硅整流装置比直流发电机组轻便灵活，而且可以采用不同的线路和结构得到几种波形的直流电源，以满足不同镀种的要求。防腐型硅整流装置可以放在镀槽槽边，便于采用单机单槽供电，直流输出线路短，损耗小，效率较高，但其过载能力差。可控硅整流装置的体积比

25、硅整流装置小，调压也比较方便，便于自动远距离调压。1）额定电压选用整流器的额定电压，切勿过高。应略高于槽端最高电压与线路压降之和。否则整流器效率不高，浪费电力。2）额定电流整流器的额定电流，应稍大于镀槽最大负荷时所需的电流。如在产品系列中未能找到额定电流和电压都合适的产品，只能选较高额定电压的产品，而使额定电流应有相应余量。否则对可控硅整流器元件会由于过载发热而损坏。3）电流波形可控硅整流器的电流波形随电压的调节而变化。目前，生产量较大的镀锌、光亮铜、光亮镍、电解除油等都采用单相全波可控硅整流器，该设备用于焦磷酸盐镀铜，效果也很好。由于镀铬电源要求电流波形连续平滑，采用三相半波的可控硅整流器，

26、镀出来的铬镀层发黑，而且结合力也不好。所以本车间采用硅整流器。4）冲击电流镀硬铬等镀种入槽开始电镀时，需通冲击电流。一般镀硬铬的冲击电流值为正常电流值的1厂2倍。在选择整流器的额定电流时需考虑到这一要求。6.3蒸汽消耗631加热过程蒸汽消耗量计算Q二Vp（Cft）/t+V«qB所用蒸汽量为：G=Q/Y（kg/h）式中Q镀液升温所需要的热量（4.168kJ/hV槽液容积（L）P一液密度（kg/L）c溶液比热容（4.168kJ/kg）,（水及水溶液pc=1t镀液初始温度(室温)t2镀液工作温度(C)q单位体积水溶液加热过程中平均消耗量(4.168J/L19t升温时间(h)B热量损失系数，

27、槽子有保温层时0=1.11.15无保温层时0=1.151.3G蒸汽消耗量(kg/h)Q镀液加热或热水槽工作时所需的热量(kj/h)Y蒸汽的潜热，当电镀车间蒸汽压力p=0.3MPa时，Y=2164kJ/kgp=0.2MPa时，Y=2135kJ/kg化学除油：Q=2550x(80-25)/1.5+2550喲.5k15=138316.25kj/hG=138316.25/2164=63.9kg/h热水槽Q=2550x(80-25)/1.5+255010.5k15=138316.25kj/h(2个)G=138316.25/2164=63.9kg/h酸浸蚀：Q=2550x(60-25)/1.5+25505

28、c5!x15=84553.75kj/hG=84553.75/2164=39.1kg/h氰化镀铜：Q=2550x(30-25)/1.5+255Q*乂15=12707.5J/hG=12707.5/2164=5.87kg/h镀光亮镍：Q=2550x(55-25)/1.5+255(4x5乂15=71846.25kJ/hG=71846.25/2164=33.2kg/h镀仿金：Q=2550x(35-25)/1.5+255Qx4乂15=23655.5kJ/hG=23655.5/2164=10.9kg/h总蒸汽消耗量：G=63.9+63.9>2+39.1+5.87+33.2+10.9=280.77kg/

29、h632保温时蒸汽消耗量计算Q=vq+Wc1(t-t)0(kj/h)G1=Q1/y(kg/h)式中Q1溶液槽保温时的耗热量；G1溶液槽保温时的蒸汽消耗量；q1单位体积溶液及水保温时耗热量；W单位时间内放进槽内的零件质量(kg/h);c1零件的比热容；t放进槽内之前零件的温度；t2槽子工作温度；BD热损失系数。化学除油：Q厂2550灯0.5+131.4240cll5(80-25)lx2=27772.5kJ/hG厂27772.5/2164=12.83kg/h热水槽：Qi=2550x10.5+131.4240cll5(80-25)lx2=27772.5kJ/h(2个)G厂27772.5/2164=1

30、2.83kg/h酸浸蚀：Q厂2550力.5+131.424Q115(60-25)lx2=14659.77kJ/hGi=14659.77/2164=6.77kg/h氰化镀铜：Q=2550x1+131.424Q115(30-25)lx2=2640.68kJ/hG1=2640.68/2164=1.22kg/h镀光亮镍：Q1=2550x4.5+131.424Q115(55-25)1x2=12019.1kJ/hG1=12019.1/2164=5.55kg/h镀仿金：Q1=2550x1.4+131.424Q115(35-25)1x2=3751.36kJ/hG1=3751.36/2164=1.73kg/h总

31、蒸汽消耗量：G1=12.83+12.832+6.77+1.22+5.55+1.73=53.76kg/h(3)蒸汽消耗总量G=GK,;evg11G=G兀max22Gevg,Gmax分别为车间蒸汽平均及最大总消耗量(kg/h);G,G2各用蒸汽设备的平均及最大消耗量之和(kg/h);K1设备使用系数，采用0.70.9;K2设备同时加热系数，采用0.81.0G=53.76>0.8=43.00kg/hevgG=280.77x0.9=252.69kg/hmax7主要工艺设备的采用及计算7.1可控硅整流器选择依据：一槽一次镀零件500个，每个零件表面积为0.88dm2，电镀总电流密度为：（1.厂3）

32、>0.88方00=6601320A。选用规格为1000A、12V的整流器。生产量较大的电解除油生产线都用单相全波可控硅整流器。7.2蒸汽加热管电镀车间蒸汽压一般为0.20.3Mpa用聚四氟乙烯塑料做加热管在我国已经成熟，本车间也采用，蒸汽压选0.3Mpa。因槽体较大，加热量大，选择蒸汽加热较好。蒸汽加热所需的传热面积为S:S=Q/ktS加热管所需的传热面积（m2）Q镀液升温或热水槽工作时所需的热量（J/DK加热管的传热系数（kJ/h2它），对聚四氟乙烯塑料，加热水溶液时为10001460这里取1200。t饱和蒸汽温度与溶液平均温度差（C）;t=t-（t+t2）/2E在指定表压下的饱和蒸汽

33、温度：当表压为p=0,2Mpa时，q=132c;当表压为p=0.3Mpa时，tx=142c;Q见8.3.1S=23047.51/12000.5=1.72（m）.8车间组成、面积和人员8.1车间组成电镀车间按工作性质和设备布置分为生产部分和辅助部分。生产部分包括喷砂、磨光、酸洗、除油、电镀以及其他表面处理、检验等。辅助部分包括电源、电工、通风、维修、分析、挂具制造、化学药品库、零件库和成品库。8.2车间的区划、厂房形式大型电镀车间宜采用钢筋混凝土结构并涂覆耐腐蚀涂料；小型电镀车间可以用廉价的砖木结构，木材涂漆。1）跨度（厂房宽度）跨度常为（9、12、15、18、21、24、36、48）M,即厂房

34、跨度18M以上时，采用3M的倍数。根据工艺设计的要求选择。厂房的柱距为4或6M，视砖石结构或钢结构而定。2）高度跨度较大（12M以上）的大、中型电镀车间的高度（屋架下弦），一般不应低于7M，同时还应设置天窗；跨度较小的小型车间的高度可酌情降低，但不宜低于5M。辅助间和生活间的净高，可以根据不同的情况予以确定。一般采用3-3.5M。3）地面、墙裙地面：表面处理车间，地面应具有较好的综合性能，能适应酸碱交替、耐热耐油、耐水防滑、耐压抗冲等要求。地面结构复杂，一般由面层、隔离层、找平层、垫层及地基组成。墙裙（即腰墙）：电镀、酸洗车间腐蚀严重；涂装车间墙壁容易被污染，一般都设有墙群。墙群高度一般取12

35、00-1500mm。4）门、窗门的宽度在（800T000）mm（单扇门）、1200mm、1500mm、1800mm、2100mm（1200+300n）（双扇门）；门的高度自2100mm开始，即（2100+300n）mm;窗的宽、高尺寸都以300mm为模数。8.3车间面积车间各部分面积见表11.3.表11.3面积分布部门名称工艺名称面积（m2）备注生产部门钳工间22电镀生产区298小计320生产辅助部门分析间34材料间22零件库34小计90生活办公部门生活区22小计22车间总面积4328.4工作人员组成1）生产工人可按工作岗位配备，生产工人人数为20人；2）辅助工人般为生产工人的30%一50%，

36、即8人；3）检验人员般为生产工人的4%_5%，即1人；4）行政管理人员及工程技术人员般为生产工人的18%一20%，即4人；5）勤杂人员般为工人总数的2%3%，即1人；考虑到替换、请假的额外的缺勤情况，所以要加上20%的替补人员。所以车间总人数为：34x（1+20%）=40.8（按41个人算）9安全卫生及三废处理9.1电镀废水电镀废水或废液是电镀行业环境污染的重要方面，其废水不仅含污染物的种类不同，而且主要污染物的溶度、其他金属杂质离子的浓度以及溶液介质也都往往有较大差异。电镀废水主要来源于：镀前工件表面除油和酸洗后的清水洗；镀后零件的冷、热水清洗水；定期更换与过滤镀液时排出的废液；车间地坪的冲

37、洗废水等。9.2废水处理方法1）化学法化学还原法：主要用于含铬废水的处理。最常用的方法是亚硫酸法。电化学腐蚀法：主要利用微电池的腐蚀原理，采用铁屑处理电镀含铬废水。铁氧体法：应用于多种金属离子电镀混合废水的处理，采用铁氧体法处理电镀废水一般有三个过程，即还原反应、共沉积和生成铁氧体。碱性氯化法：采用氯系氧化剂将氰化物氧化破坏而去除的方法，适用于含氰废水的处理。2）物理化学法离子交换法：既可以净化废水，又可回收利用废水中的有害成分。活性炭吸附法：主要用于含铬、含氰废水。3）物理法晶析法：主要利用盐类物质在其过饱和溶液中可以析出较纯的结晶盐这一特征，使一些金属盐以晶体的形式得以回收，一般用于氰化镀

38、锌和镀镍液等电镀液的回收处理。膜分离法：包括液膜分离法和采用固膜分离的反渗透法。主要用于镀镍漂洗水的回收处理，与镀铜、镀锌等漂洗液的处理。9.3电镀废气废气主要来源于电镀车间前处理过程产生的酸、碱废气；以及电镀前工件表面机械抛光等产生的含金属粉尘、砂层废气等。这些含尘废气在排入大气前应经过除尘器的净化处理。并且可以用活性炭吸附法净化氮氧化物废气。电镀车间中，在位置固定的产生有害物质的槽边及工作地必须设置局部排风，以排除散发出来的有害气体，产生的有害气体以及液面排风计算速度见表9.3:表9.3需要装设槽边排风罩的工艺槽及液面排风风速Vx槽子名称主要成分产生的有害气体Vx/(m/s)化学除油氢氧化

39、钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠碱雾0.30钢件酸洗硫酸或盐酸酸雾0.30氰化镀铜氰化亚铜、氰化钠、氢氧化钠氰化氢0.3镀光亮铜硫酸铜、硫酸酸雾0.3活化硫酸酸雾0.3镀光亮镍硫酸镍、硼酸酸性蒸汽0.2-0.25钝化铬酐铬酸雾0.5浸涂涂料丙烯酸清漆有机物挥发气0.4体9.4局部排风的设计原则1）设计局部排风罩时，应根据有害物质的特性和散发规律、工艺设备的结构及其操作特点，合理的确定排风罩的形式和安装方式，以获得最好的效果。当有害气体的密度比空气密度小时，可使用伞形罩排风；当有害气体的密度比空气大又不影响其他设备的正常工作时，应尽可能采用侧吸罩等形式排风。2）局部排风罩的设置，不应影响生产操作及其

40、他设备的正常工作。应尽可能设置密闭式排风罩，以最小的风量最大限度地控制和排除有害物质。3）设置槽边排风时应符合下列要求:槽宽小于或等于500mm时，采用单侧风罩，槽宽大于500mm时，宜采用双侧或周边风罩。槽宽大于1500mm时，应采用密闭罩或用盖板遮盖全部或部分液面，以保证通风效果。沿槽边的排风速度应均匀分布。如果槽子长度大于1200mm，槽边风罩应设置导流板或做成楔形条缝或分段设置风罩。4）车间内热水槽较多时，尤其是在气候炎热的南方地区，宜设置槽边排风，以减少水蒸气的散发，改善劳动条件。5）为减少排风量，抑制槽内有害气体外逸，在不影响生产操作时，可考虑槽面加盖，当不影响镀层质量时，可考虑加

41、入抑雾剂。9.5局部排风罩的设计由局部排风的设计原则可得，排风罩选择双侧低截面槽边排风罩。条缝式低截面槽边排风罩，可使液面排风气流较稳定，条缝抽风速度大，吸入的无效空气比平排风罩少，效果好，而且结构简单，施工安装方便，使用较普遍；但安装位置较高，占空间较大，对手工操作略有不便。二、生产工艺说明书1.工艺流程零件一机械抛光一上挂具一碱性化学除油一热水洗一冷水洗一酸腐蚀一冷水洗f预镀铜f回收f冷水洗f镀酸性光亮铜f回收f冷水洗f活化f冷水洗f镀光亮镍一回收一冷水洗一活化一冷水洗一镀Cu-Zn仿金一回收一冷水洗一钝化一回收一冷水洗一热水洗一干燥一浸涂涂料一烘干一下挂具一包装入库2主要工序说明2.1化

42、学除油1）配方组成及工艺条件见表2.1.表2.1配方组成及工艺条件溶液组成及工艺条件(g/L)氢氧化钠（NaOH）40_50碳酸钠(Na2CO3)30_40磷酸钠(Na3PO42H20)30_40温度（C）70一100时间(min)油污除尽为止2）溶液的配制胺1L溶液计算）1）按槽子的实际尺寸计算出所需配制溶液的体积，一般以距槽口100150mm高度计算配制的体积，然后加入2/3配制体积的水。2）按40g/L氢氧化钠的量用冷水溶解，分别按30g碳酸钠和30g/L磷酸钠的量用60C热水溶解。3）把以上溶液放入除油槽中，加水至配制体积，充分搅拌均匀，取样化验，合格后即可投入生产。2.2酸浸蚀配方组

43、成及工艺条件见表2.2.表2.2配方组成及工艺条件组成和工艺条件(g/L)硫酸(H2S04)相对密度1.84)120_250缓蚀剂若丁)0.厂0.5温度(r)50_75时间(min)22.3预镀铜231配方组成及工艺条件表2.3.1配方组成及工艺条件组成和工艺条件(g/L)氰化亚铜(CuCN)8_35氰化钠(NaCN)12_54氢氧化钠(NaOH)2_10温度(r)18_50阴极电流密度(A/dm2)0.22232溶液的配制方法氰化物镀铜溶液需要在通风的条件下配制。配制时先将氰化钠或钾)溶于水中，在不断搅拌下缓缓加入氰化亚铜，控制加入速度，使溶液温度不会升高到60C以上。将配方中的其他成分放在

44、另一容器中用水溶解。两者都溶解好以后，相互混溶。并加水至规定液面搅拌、过滤、分析、调整之后即可使用。2.3.3工艺维护预镀铜溶液最关键的是控制氰化钠的含量，正常范围是511g/L其次是金属铜的含量，一般控制在1016g/L左右。但是由于铜阳极的溶解效率高于阴极效率，阳极要挂一部分钢板作不溶性阳极，使阴、阳极电流效率大体相等，溶液成分才可以稳定。可以使用活性炭连续过滤，减少有机物对后面镀槽的污染防止镀层粗糙。2.3.4常见故障及排除方法表2.3.4.氰化物镀铜的常见故障及处理方法常见故障分析原因排除方法镀层疏松、粗糙，呈暗红色阴极电流密度过高降低阴极电流密度镀层太溥，阴极析出大量氢气镀液中氰化钠

45、太多；镀液中金属铜含量太低分析调整氰化钠分析调整金属铜镀层孔隙率高镀液中碳酸盐含量过高冷却去除镀液中的碳酸钠镀层结合力差游离氰化钠不足；前处理不良分析调整；加强前处理电镀液发生混浊现象，阳极表面产生绿色膜层游离氰化钠不足分析调整电镀液成分正常但阳极发生钝化阳极电流密度过高降低阳极电流密度阴极上无镀层产生电极接触不良；游离氰化钠过高；镀液中有铬酐带入检杳接触点；分析调整；加入连二亚硫酸钠处理镀液*.镀采用硫酸盐镀铜，硫酸盐镀铜成分简单溶液稳定，工作时不产生有害气体。采用合适的光亮剂可得到全光亮镀层，整平性能好，提高镀层的耐蚀性，增加镀层的结合力，使钢件表面隔绝空气使其工作性能提高。2.4.1配方

46、组成及工艺条件表2.4.1配方组成及工艺条件组成及工艺条件(g/L)硫酸铜(CuSO4H2O)180_220硫酸（h2so4）50一70苯基二代丙烷磺酸钠0.01-0.022四氢噻唑硫酮0.001扩散剂NNO0.2聚乙二醇0.03c卜0.02-0.08温度（r）10_25电流密度（A/dm2）1_32.4.2溶液的配制将硫酸铜用热水溶解，冷却后在搅拌下缓缓加入硫酸，用水稀释至所需体积。光亮酸性镀铜在上述溶液配好之后，可加0.5g/L锌粉和l2g/L活性炭处理，过滤后加添加剂。添加剂的溶解方法如下：聚乙二醇、OP-21、D、H-1、用热水溶解，M用废水溶解，甲基蓝和甲基紫线用酒精溶解然后用水稀释

47、，S类光亮剂用冷水溶解，因为温度超过40C时容易分解。同一配方中各光亮剂可配成混合溶液适用。用自来水配的溶液不需加氯根，用蒸馏水配的溶液要加0.1ml/L盐酸。添加剂需待溶液冷却之后，在激烈搅拌的情况下加入。2.4.3工艺维护1）要适用含磷铜阳极，含铜量应在99.9%以上，含磷量应在0.04%一0.06%。要使用聚丙烯阳极套，最好是经过拉毛处理的，以防止阳极泥造成的镀层粗糙。2）要使用桥式整流器或三相全波整流器才能得到光亮镀层。3）虽然各种配方给出了相应的温度范围，但18_23C是最佳温度，温度低或高时光亮区都会变窄，温度高时整平能力下降，添加剂消耗加快。4）溶液要搅拌。5）固体悬浮物会加快添

48、加剂分解，镀液要定期过滤，最好连续过滤。6）液体混合添加剂要在阴凉处保存，保存期不宜超过一年：若遇40C以上高温会分解。7）添加剂要少加勤加，最好用安培小时计控制，溶液不镀时添加剂也会分解，长期停用后，再此使用前要补添加剂。8）定期用活性碳处理溶液，处理时加温至60C,加23g/L粉末活性炭，搅拌4-6小时静置过滤，重加添加剂后即可使用。9）硫酸铜含量过高时会在阳极上结晶造成阳极钝化，此时需稀释溶液，稀释后一般要相应的加一些硫酸。10）镀层起马甸是电镀过程中主要故障之一。消除方法有以下几种：适当提高硫酸铜含量；适当添加S类光亮剂；用0.5g/L锌粉处理除去可能有的银杂质；用活性炭处理有机杂质；

49、检查是否氯根过高，氯根过高可加锌粉处理。11）若镀层产生条纹，说明S类光亮剂不足，需添加。低电流密度区发暗，说明整平剂不足，整平剂过量，镀层会发雾。添加剂比例失调时，光亮区变窄，可用霍尔槽控制。12）控制Cl含量十分重要，一般控制在20_80mg/Lo适量的氯根可用来沉淀Cu+,以避免Cu+引起的光亮度不均匀和半光亮区扩大的负作用。但Cl-太高，低电流密度区恶化，磷铜极表面会生成CuCl膜而造成阳极钝化。过高的氯根可采用如下方法除去:用新生成的Ag2CO3或Ag2SO4沉淀;用锌粉还原Cu2+生成Cu+,Cu+与Cl：生成CuCl沉淀，除去1mgCl-需要2.7mg锌粉，但锌含量不能超过10g

50、/L,否则电流密度范围变窄；用J-3酸铜去氯剂，搅拌5min后过滤，1gJ-3可去除5070mg的Cl-。2.5活化活化实质上是弱浸蚀，是在稀的浸蚀溶液中除去金属工件表面上极薄的氧化膜，使工件暴露出金属表面。2.5.1配方组成及工艺条件表2.5.1配方组成及工艺条件溶液组成及工艺条件体积分数硫酸（密度1.84&/咖）10盐酸（密度1.19g/criO5温度9）室温时间（min）0.5-12.5.2溶液的配制1）在活化槽中加入2/3配制体积的自来水。2）根据槽子体积，按所需要的配方含量计算出各种成分的数量。3）在搅拌条件下，缓渐加入计算量的酸。4）加水至配制体积，用干净木棒将溶液搅拌均匀

51、。2.6镀亮镍2.6.1配方组成及工艺条件表2.6.1配方组成及工艺条件组成及工艺条件(g/L)硫酸镍(NiSO4H2O)250_300氯化镍(NiCl26H2O)20_30硼酸(h3bo3)3540糖精(c6h5coso2nh)0.6-11、4丁快二醇(C4H6O2)0.2_0.5香豆素(c9h6o2)0.0.2十二烷基硫酸钠(C12H25SO4Na)0.05-0.1温度(r)5055PH4一4.5电流密度(A/dm2)1.52注：该电镀过程需要阴极搅拌262溶液的配制用1/厂1/4的去离子水溶解无机盐，定容。过滤后通以0.2A/dm2的电流处理，加入光亮剂后试镀。2.6.3光亮镀镍过程中的

52、故障及管理光亮镀镍与暗镍相比，镀液各成分影响相同，但PH值低、温度高、采用搅拌措施因此允许电流密度比暗镍高，沉积速度快；阳极材料采用含硫镍效果更好，一者溶解电压低，溶解性能好，二者阳极中所含的微量硫，随阳极溶解进入镀液，可驱除镀液中铜杂质，有净化金属杂质作用。光亮剂比例失调是光亮镀镍中常见的故障，主要表现为初级光亮剂与次级光亮剂失去平衡，这是光亮镀镍中的主要问题。比例不当，会产生起泡、脱落甚至镀层脆裂。般来说，初级光亮剂产生压应力，次级光亮剂产生张应力，如果配合得当，就可以获得应力很低的镀层，否则将使镀层恶化。但并不等于一种光亮剂过量，加另一种光亮剂即可抵消解决，它还关系到阴极吸附和镀层中夹杂

53、物含量。当光亮剂不足时，也会引起镀层光亮度的不足，一般情况下，次级光亮剂不足，会引起整个电流密度范围内镀层光亮不足，初级光亮剂不足，只会引起高电流密度端光亮度不足。光亮镀镍中，光亮剂分解产物在多数情况下有害，初级光亮剂分解后以硫化物的形式进入镀层，使镀层脆性增加，低电流密度区发暗。次级光亮剂丁快二醇虽然没有分解产物，但用量过多，镀层发脆、易脱皮。生产中，光亮剂必须遵循少加、勤加的原则，有条件的企业通过安培小时计自动计量添加，不具备条件的应充分利用赫尔槽试验小试后，再大槽添加。当添加剂分解物及其他杂质浓度增大至一定程度时，应及时处理。重金属铜、铁、铅等的影响多表现在低区，可以使用走位剂或除杂水等

54、减少对镀件影响；添加剂分解物可以通过活性炭吸附过滤除去。2.7仿金镀2.7.1配方组成与工艺条件表2.7.1配方组成及工艺条件组成与工艺条件(g/L)硫酸铜(CuSO4H2O)40一50硫酸锌(ZnSO47H2O)15_20HEDP（羟基亚乙基二磷酸）8_100SC150pH11_13温度（r）35_45电流密度（A/dm2）1.厂2阴极材料70%Cu-30%Zn合金板272溶液的配制1）将计算量的HEDP倒入槽中，加少量水,然后搅拌下慢慢加入氢氧化钾溶液（放热反应，应控制加入速度），调整pH值在910之间。2）将计算量的硫酸铜和硫酸锌放在另一容器中用热水溶解后，在搅拌下加到HEDP中去。最后加入需要量的SC溶液。3）加水至规定体积，用氢氧化钾调整pH值至工艺规范。4）用小电流处理数小时后，进行试镀。试镀合格后即可生产。2.7.3工艺维护1）为了获得满意的金黄色镀层，必须把硫酸铜和硫酸锌的摩尔比控制在2.53之间。2）HEDP对铜和锌都有络合作用，而且它的络合能力和稳定性比焦磷酸盐好，所以用HEDP配制的溶液较稳定，获得的镀层色泽比较均匀。溶液中HEDP的含量比较高，镀层细致，光泽性好，溶液的均