汽车反光镜镜罩的防护与装饰性镀铬工艺课程设计解读

1、龙&祝皆十号科拉号茂课程设计课程名称：金属材料腐蚀与防护工程课程设计设计课题：汽车反光镜镜罩防护装饰性镀铭工艺设计指导教师：田继红老师专业：金属材料工程 班级： 1185011姓名： 施启新 学号： 1185011292014 年12 月5 日一、生产线设计说明书 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1、前言 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2、设计依据2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3、工作制度及年时基数 3

2、 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 4、生产节拍4 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 5、线速度4 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 6、主要工艺流程与工序时间 5 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 7、自动生产线设备确选择 6 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 8、挂具及阴极极板的设计 6 HYPERLINK l bookmark35 o Cur

3、rent Document 9、阳极装置的设计8 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 10、镀槽种类的选择8 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 11、槽体尺寸及个数的确定 10 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 12、水量的消耗及计算 13 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 13、蒸汽消耗量的计算 14 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 14、电的消

4、耗17 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 15、车间组成、面积和人员 19 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 16、电镀安全卫生及三废处理22 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 二、生产工艺说明书25 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 1、工艺流程25 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 2、主要工序及配方 25 HYPERLINK l bookma

5、rk57 o Current Document 3、槽液配置方法29 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 4、槽液维护及故障分析30 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 5、参考文献34三、工艺卡、附图1、工艺卡352、厂房平面图、镀槽设计图一、生产线设计说明书1、前言本次设计中汽车反光镜镜罩使用材料为ABS塑料，ABS塑料是由丙烯月青（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体共聚而成的热塑性聚合物（分子单体结构如 图1）。它是介于通用塑料和工程塑料之间的一种高分子材料，其微观结构是聚 丁二烯（PB

6、）橡胶微粒分散在苯乙烯-丙烯月青共聚物（SAN）树脂连续相中的海岛 0 型两相结构。ABS树脂兼具有PB橡胶的韧性和低温抗冲击性，聚丙烯月青（PAN） 树脂的耐热和化学稳定性，及聚苯乙烯（PS）树脂的刚性和光泽性，因而具有耐冲 击、耐低温、耐化学品、易加工成型和表面光泽性好等优异的综合性能，广泛用 于汽车工业、电子、电器、纺织、器具和建材等领域。但由于ABS树脂耐候性较差，在户外使用易老化，通常汽车用 ABS零件需要对零件进行表面涂镀。本 次设计要求是对ABS材料的汽车反光镜镜罩进行防护装饰性镀铭处理。+ 4 CHa -CH /4 CH； CH=CH。取CH % %CH图1 ABS树脂的分子结

7、构式2、设计依据1）镜罩使用材料：ABS包胶料；电镀表面积 220dm2。ABS材质成分：丙烯月青（A） 25%; 丁二烯（B） 20%;苯乙烯（S） 35%; 玻璃纤维20% （增强材料）。3）材质成分分析：目前生产的ABS树脂中单体含量一般为：丙烯月青20%40% , 丁二烯10% 30%,苯乙烯30% 60% ,且实验证明，当B成分的 含量占到 20%时，其镀层结合力可达到 25N/cm 。4）电镀级ABS塑料中B成分含量通常在20%左右，这时的ABS的抗拉强度约 为35 49Mpa,热变形温度为75c左右。其中组分中加入玻璃纤维为增强材 料，可增强ABS塑料的抗拉强度、弯曲强度、弯曲模

8、量也有较大幅度提高， 符合汽车反光镜镜罩使用要求。5）生产纲领：200万件/每年。6）实际产量：考虑报废率，以镀件总量的 5%计算，实际年产量A=210.5万件。7）主要工艺步骤：镀件表面前处理 预镀铜（10 min） 镀亮铜（15 um） 镀亮锲 （2 um） 镀亮铭。8）成本核算：玻璃纤维增强型ABS树脂：26000元/吨ABS塑料成本加注塑费用：12元/件汽车反光镜镜罩单个质量：0.4 Kg注塑产品报废率：4%镀前年成本核算： W=（26000/1000 8.4+7） 210.5 万/（1-4%）=3815.3 万元9）镀层及质量要求：镀层厚度为，预镀铜5um ;镀亮铜15um;镀亮锲2

9、um；镀亮铭15um;镀 层厚度误差最大不超过um,且镀层完整致密。镀层结合力在25N/cm左右，光亮度，耐蚀性好，无麻点裂纹，及泛白 现象。镀件棱角处不能有突起节瘤，烧焦泛黄等现象，且镀件整体结构不形变， 镀层不可有碰伤刮伤现象。3、工作制度及年时基数1）工作制度：三班制生产（自动化产线），每班 8小时。2）工作天数： 全年工作254天（除去双休及法定假日）。3）工人年时基数：工人年时基数为全年工作时间扣除病、产、事假及其探亲假等时间损失后的有效工作时间，工人年时基数损失率按11%计算。计算可得:$总=254X8刈-(254X8M) X 11% = 5425 h4）设备年时基数：设备年时基数

10、为全年工作时间扣除设备检修及因其他原因引起的停工时间，设备年时基数按全年损失率4%计算。计算可得：4总=254X8M - （254X8M）又 4% 5852 h5）年产量：210.5万件日产量：2105000/254 弋 8288每小时产量：8288/（8 X3）Q做64、生产节拍t=FK60/A其中：t生产节拍时间（min/件、min/挂具）；F设备年时基数（h）;K85%负荷的不均衡因数（设备利用系数目前在我国一般为 80%-90%）A年纲领（台/a,挂具/ a）。t = 5852 0.85 60/2105000/ = 0.142（min/件）由于产量较大，所以采用三班制及自动化生产线生产

11、符合生产要求。5、线速度V= Ad/FK X60其中：V-输送机的计算速度（线速度）（m/min）A-年纲领挂具数（挂/年）d-挂钩之间的距离（mm）F-设备年时基数（h）K-设备利用系数0.85 （0.8-0.9）每挂零件个数取116个。V = （2105000/116） X2X4X 10（30（5852?0.85 60） =0.49（m/min）6、主要工艺流程与工序时间1）工艺流程：汽车反光镜罩ABS件注塑制取一合格检验及去毛刺处理一清除应力 （内应力检查）一水洗一烘房烘干 一上挂一除油（包括有机脱脂） 热水洗 一中和处理 一水洗 一热水洗 一化学粗化 一水洗一 中和处理 一水洗一去离子

12、水清洗 一敏化处理 一喷淋水洗 一去离子 水清洗活化处理 水洗去离子水清洗 化学镀铜（预镀铜） 水洗一水洗一活化一水洗一电镀铜加厚（镀亮铜）一热水洗一 镀亮锲 一热水洗 一热水洗 一镀亮铭 一水洗一水洗一烘干下挂产品检验 浸油 包装入库（ 空挂具退镀一水洗一水洗一烘干2）工序时间计算：t=（60 x p x d）/（ckx砌min）其中：t-电镀时间（min）”-镀层金属密度（g/cm3）d-镀层厚度（um）c-电化学单量（g/A.h）Dk-阴极电流密度（A/dm2）咋-阴极电流效率（）已知需电镀镀层参数：镀层参数要求厚度（um）金属密度（g/cm3）电化当量（g/A.h）配方电流大小（A/d

13、m 2）配方电流效率（%）镀亮铜158.91.1863.597镀亮银28.91.0953.090镀铭157.220.3243020电镀时间计算得：镀亮铜：t = (60 89 汉5)/(1.186 35 瀚7) = 20 (min)镀亮锲：t = (60 89 &/ (1.095 &0 瀚0) = 3.6 (min)镀亮铭：t = (60 722 汉5)/(0.324 3020) = 33.5(min)7、自动生产线设备确选择1）自动生产线的选择：由于ABS塑料电镀各个工序较为成熟、稳定，各工艺过 程的时间较为固定，且年生产纲领给定任务数量较大，所以在本工艺中采用直线 吊车式电镀自动生产线。2

14、）自动线吊车：吊车采用门型结构双钩吊车，可使吊车运行时更加稳定，减小 挂具晃动，可以缩短吊车水平行走的空程时间。吊车行走速度取10m/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。自动线上有四台吊车连续运行。3）自动线轨道：轨道采用工字钢与轻型钢轨组合形式，整条产线采用U型产线。4）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，且分别在上挂处、下挂处、及每 个吊车上都有手动制动装置，随时可以控制产线的运行停止。在正常运行期间由 工艺员输入程序，以自动控制的形式正常运行。8、挂

15、具及阴极极板的设计挂具的种类很多，一般要求根据镀件形状及特点来设计。其主要作用是固定零件，连接阴极，使电流均匀地传递到零 件上，同时挂具也是零件完成整个电镀 过程的载体。挂具的设计一般可选用钢、 铜、黄铜、磷青铜、钛、不锈钢、铝及 其合金等作为材料。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；挂具除挂钩夹脚及提杆外其他部 分与镀液绝缘；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。本车间使用的挂具，选用黄铜作为挂具制作材料，非导电，非接触部分采用 PVC（聚氯乙烯）浸塑处理。黄铜导电性远不及纯铜，但优于大部分钢铁材料，且 黄铜的塑性韧性弹性

16、较好，其耐蚀性优良，故设计选用锌含量为30%至39%的黄铜作为挂具制作材料。（挂具形状如图 2）挂具的结构一般分为双挂钩式和单挂钩式。 挂具主体部分尺寸：长1600mm 5cm寸，S = 5/4 （H + 2.5 ）。5）极板极板也可称为导电杆，与挂具主导电杆挂钩连接，起导电及挂载运输挂具的 作用。为避免挂具运输传送过程中晃动及阴极移动时挂具发生移动，同时增大吊钩与导电杆之间的接触面积，因此本车间选用截面为长方形的黄铜板材作为极 板，尺寸为：长 2100mmx宽100mmx 高30mm。（挂具与极板具体形状及尺寸详见附图1）9、阳极装置的设计根据镀层种类，和电镀工艺配方的不同，阳极的装置也各不

17、一样。镀亮铜：阳极为磷铜球阳极（磷铜球直径 20mm,磷含量为5%）,用钛 篮装好，外置两层棉布袋，起过滤溶解性阳极及减缓阳极溶解的作用。钛篮个数为6各，在镀槽中均匀分布，钛篮尺寸为：长100mmx宽100mmX高2100mm。镀亮锲：阳极为可溶性锲块，锲块纯度 99.5%锲块大小：长300mmx宽 20 0mm X高50mm。用钛篮装好固定。钛篮个数为 6各，在镀槽中均匀分布， 钛篮尺寸为：长100mmx 宽100mmx 高2100mm。镀亮铭：阳极为不溶性铅板阳极，6块铅板均匀分布在镀槽阳极一侧，铅板 尺寸为：长 200mmX 宽 10mm x 高 2100mm。10、镀梢种类的选择1）热

18、水洗、冷水洗、去离子水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，水洗槽内部宜采用硬聚氯乙烯塑料或其他耐 酸材料内衬钢板制作，由于镀槽尺寸较大，外部需用条形钢板加固。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，去离子水洗槽跟冷水洗槽制作要求相同。2）喷淋水洗槽喷淋水洗槽置于敏化后水洗工序，为生产线转弯处，根据设备场地因素，设置喷淋水洗工序，喷淋水洗后进入去离子水洗，再进行化学镀铜。由于喷淋水 洗产生的废水腐蚀性不高，且喷淋水洗槽不要求具有较强的力学性能， 为节约成 本，可用较薄

19、金属板化工搪瓷制成，化工搪瓷（即搪玻璃）是由含硅量高的瓷釉喷 涂于金属表面，通过900c左右的高温搪烧，使瓷釉密着于金属板上而制成的。 瓷釉层厚度一般为0. 8mm1. 5mm,具有优良的耐腐蚀性能和一定的导热性 能，化工搪瓷设备一般都向工业搪瓷厂订购成品，不自行制造。3）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70 90C,且除油碱洗工序中除油液为pH较高的碱性溶液，可用软聚氯乙烯塑料或 其他耐碱性材料制作，由于镀槽尺寸较大，外部需用条形钢板加固。4）粗化槽ABS塑料件的粗化为铭酸粗化工艺，粗化液为高铭酸型粗化液，它的腐蚀 性很强，必须要用厚度较大的硬聚氯乙烯

20、材料制作衬里，外部槽体结构用钢板制成，粗化槽整体用钢条加固。5）敏化，活化槽敏化液为氯化亚锡加入盐酸溶液，活化液为钳盐活化液，其中都加入了少量 盐酸溶液，溶液整体偏酸性，具有一定的腐蚀性，因此敏化槽和活化槽都需要用 硬质聚氯乙烯衬里的钢板制成。6）化学镀铜化学镀铜槽根据溶液配方组成及工艺条件， 为酸性镀槽，镀液温度一般较低， 为20-25度，低于一般室温，槽体用聚氯乙烯塑料板。且边上附有制冷机，及 冰水槽，用于控制化学镀铜槽温度恒定。化学镀铜工艺需要进行阴极移动或空气 搅拌处理，因此镀槽底部应置一根空气搅拌通气管， 通气管两侧有均匀距离的小 开口，用于压缩空气排出，对镀液起搅拌作用。7）镀铜槽

21、镀铜工艺为酸性镀铜工艺，镀液中需加入较大组份的硫酸，温度为15-25度, 温度低于一般室温，槽体用聚氯乙烯塑料板。且边上附有制冷机，及冰水槽，用 于控制化学镀铜槽温度恒定。电镀亮铜工艺需要进行阴极移动或空气搅拌处理， 因此镀槽底部应置一根空气搅拌通气管， 通气管两侧有均匀距离的小开口，用于 压缩空气排出，对镀液起搅拌作用。8）镀锲槽镀锲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40-50 C,因此槽内应置蒸汽管加热。镀锲工艺需要进行阴极移动 或空气搅拌处理，因此镀槽底部应置一根空气搅拌通气管， 通气管两侧有均匀距 离的小开口，用于压缩空气排出，对镀液起搅拌作用。

22、9）镀铭槽本车间镀亮铭工艺采用酸性镀铭工艺，温度为 30-40度，一般常温即可。 故不需要蒸汽加热装置，但酸性镀铭槽液腐蚀性较强，因此镀铭槽应该采用硬质 聚氯乙烯板内衬的钢板制作，外用条形钢板加固。镀铭工艺必须进行阴极移动处 理，以增加镀层的致密性均匀性，提高镀层的光亮度。10）退镀槽及中和槽退镀槽和中和槽跟普通镀槽具有同样的大小及外形，因退镀液中有较高浓度 的双氧水，所以不能使用聚氯乙烯做内衬，退镀槽和中和槽都可用化工搪瓷来提 高槽体的耐油耐蚀性。11）烘干槽烘干槽内无槽液，槽内温度60-70摄氏度，内置电加热器，吹风机，槽体 采用特殊设计。槽体内部采用化工搪瓷处理，具有耐高温耐腐蚀作用，槽

23、体开口 设计外开式盖板，保持槽内温度，槽内温度自动控制，盖板开合通过PIC电路控 制。12）浸油槽浸油槽跟普通镀槽具有同样的大小及外形，可用较薄的聚氯乙烯涂层来增 加浸油槽的耐油耐蚀性。11、梢体尺寸及个数的确定1）槽体尺寸的确定：槽体长度公式为 L=nL 1+（n-1）L 2+2L3式中 L 一槽子的长度（mmn一沿槽长方向的挂具数1一沿槽长方向挂具的宽度L2一沿槽长方向挂具间的距离（30mm 100mmL3一挂具边缘至才壁的距离（100mnr200mm镀铭槽采用阴极移动，阴极移动为上下移动式，移动位移50mm- 150mm,不影响槽体的整体长度。n=1 Li=1600mm L 3=200m

24、m根据公式得到：L=2000mm镀铭槽需要进彳T阴极移动：L= 2000mm中心槽宽度公式为 b= n kX bi+nkX b2+nk 6 +2b3式中 b 一槽子宽度（mmink一挂具或阴极列数bi一沿槽宽方向的挂具与零件宽度（mrmb2一挂具边缘至阳极表面的距离（150mnrr 300mmb3阳极背面至壁的距离（30mnr 50mm6 阳极或阳极篮的厚度（mmnk=2 b i=200mm b=200mm b=30mm 6=100mm根据公式得镀槽宽度：b= 2 X200 + 2 X200 + 2 X100 + 2 X 30 =1060mm 取 1100mm槽高度公式为 h=h 1+h2+h

25、3+hu式中 h 一槽子高度（mmih1一挂具工作部位的高度（mmih2挂具下端距槽底的高度（100mmr 200mm）h3一挂具上端距液面的高度（100mmr200mmh4液面至槽7G的距离（100mnrr 150mmh1=1800mm h2=200mm h=150mm h 4=150根据公式得到 h=1800+200+150+150=2300mm所以镀槽尺寸大小计算得：2300mnmt升温时间（h）-热量损失系数，槽子有保温层时B =1.1.15,无保温层时0=1.151.3。G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）蒸汽的潜热，当电镀车间蒸汽压力p=0.3MP

26、a时，T =2164kJ/kgp=0.2MPa 时，T =2135kJ/kg热水槽 q=4 x 4048 X （70-25） /1.5+4048X 3.5 X 1.15=618210.56kJ/h（4 个） G=618210.56/2164=285.68kg/h除油槽：Q=4048X (60-25) /1.5+4048X 3.2 X 1.15=116069.65kJ/hG=116069.65/2164=53.64kg/h粗化才g:Q=4048 X ( 50-25)/1.5+4048X 1.6 X 1.15=85034.99kJ/hG=85034.99/2164=39.30kg/h镀锲槽：Q=4

27、048 X (50-25)/1.5+4048X 1.6 X 1.15=85034.99kJ/hG=85034.99/2164=39.30kg/h镀铭槽：Q=2 X 4048 X (45-25)/1.5+4048X 1.3 X 1.15=136242.19kJ/h(2 个) G=136242.19/2164=62.96kg/h总蒸汽消耗量:G=285.68+53.64+39.30+39.30+62.96=480.88kg/h(kJ/h)2)保温时蒸汽消耗量计算Qi=V q+Wci(t2-ti) BGi=Qi/ T(kg/h)式中Qi 溶液槽保温时的耗热量；Gi 溶液槽保温时的蒸汽消耗量；qi单位

28、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);本车间W=l05kgci零件的比热容；ti放进槽内之前零件的温度；t2槽子工作温度；-加热损失系数。热水槽：Qi=4X (4048X3.5+I05X 0.i6X (70-25)X i.2 ) = 60300.8kJ/h(4 个) Gi=60300.8/2i64=27.87 kg/h除油槽：Qi=4048X 3.2+I05X 0.i6X (60-25)X i.2 =i3659.2kJ/hGi=i3659.2/2i64=6.3i kg/h粗化才曹:Qi=4048X i.6+ i05X 0.i6X (50-25)X i.2=698

29、0.8kJ/hGi =6980.8/2i64=3.23kg/h镀锲槽：Qi=4048X i.6+ i05X 0.i6X (50-25)X i.2=6980.8kJ/hGi =6980.8/2i64=3.23kg/h镀铭槽：Qi =2X(4048X i.3+ i05X 0.i6X (45-25)X i.2)=ii33i.2kJ/h(2 个) Gi=ii33i.2/2i64=5.24kg/h总蒸汽消耗量：Gi =27.87+6.3i+3.23+3.23+5.24=45.88kg/h3)蒸汽消耗总量Gevg= GiKi ；Gmax二 G2K2GevgGmax分别为车间蒸汽平均及最大总消耗量（kg/h

30、）；Gi,G2各用蒸汽设备的平均及最大消耗量之和（kg/h）;Ki设备使用系数，采用0.70.9;K2设备同时加热系数，采用0.81.0。Gevg=45.88X 0.8=36.70kg/hGmax=480.88X 0.85=408.75kg/h4）蒸汽加热管电镀车间蒸汽压一般为 0.20.3Mpa,用钛合金和不锈钢做加热管在我国已经成熟，本车间也采用钛合金管作为加热管，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/k?tS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（kJ/h）K加热管的传热系数（kJ/h m2 C）,对钛合

31、金加热管，加热水溶液时为 10001600 这里取 1300。?t饱和蒸汽温度与溶液平均温度差（C） ； ?t=tz （t1+t2）/2tz在指定表压下的饱和蒸汽温度：当表压为 p=0,2Mpa 时，tz =132c ；当表压为 p=0.3Mpa 时，tx=142 C；_ 、_2S=116069.65/（130075） =1.19（m）.14、电的消耗车间除照明用电和设备动力用电外，还有电加热装置电制冷装置用电。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，过滤机设备用电， 龙门起重机运行用电。按产品说明书表明的电容量计算，非标准设备按设备设计 图纸上表明的电容量计算。电加热装置用

32、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 流装置的体积比硅整流装置小，调压也比较方便，便于自动远

33、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、光亮锲、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。由于镀铭电源要求电流波 形连续平滑，采用三相半波的可控硅整流器，镀出来的铭镀层发黑，而且结

34、合力 也不好。所以本车间采用硅整流器。4）冲击电流镀硬铭等镀种入槽开始电镀时，需通冲击电流。一般镀硬铭的冲击电流值为 正常电流值的1.52倍。本车间电镀镀铭电流密度较大，所需要的直流电流较 高，生产工艺中镀铭所需电流密度最高， 为I=30A/dm2打冲击电流时电流密度最 高可达I=51A/dm2在选择整流器的额定电流时需考虑到这一要求。5）可控硅整流器选择依据：一槽一次镀零件116个，每个零件表面积为220dm2,电镀总电 流密度为:（3.051） 220X116=765601301520A。选用规格为 150000A、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。15

35、、车间组成、面积和人员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，三废处理部分和辅助部分。 生产部分包括来料检验、去应力车间、上挂、除油、电镀、下挂以及其他表面处 理、检验等。三废处理包括废气废水和废渣的处理，可回收利用材料的退镀，回 收室，废料的储存和分离室。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。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；外墙采用混凝土结 构建造，车间采用钢架结构分区，内部隔开墙面一律使用耐火防火的铝合金包覆 玻璃纤维材料搭建，并怫接加固。小型电镀车间可以用廉价的砖木结构， 木材涂 漆，并且

36、都应该有良好的通风防火防爆炸结构。跨度（厂房宽度）跨度常为（9、12、15、18、21、24、36、48）M,即厂房跨度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。本车间由于零件产量和镀件结构较大， 所以要求的设 备较大，厂房宽度也要适当增加，根据要求确定同时为节约车间成本， 跨度定为 米，车间宽度定位18米。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,

37、办公区为双层结构房间，采用防火玻璃纤维板材与生产车间隔开， 第一层高度为3米，第二层高度为2.7米。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，车间采用地坪涂料涂装处理，一般地面使 用聚氨酯树脂涂料涂装，添加防霉剂处理。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、废水处理车间腐蚀严重；电镀实验室墙壁容易被 污染，一般都设有墙群。墙群高度一般取 1200-1500mm。门、窗门的宽度在（800-1000）mm（单扇门）、1200mm、1500mm、1800mm、2100mm （1200+300n

38、）（双扇门）；门的高度自 2100mm开始，即（2100+300 n）mm；窗 的宽、高尺寸都以300mm为模数。本车间设置门为双开式，双扇门朝外开，单扇式门也朝外开，门尺寸为：主门（2 道）：宽 3000mmx 高 3000mm,辅门 1:宽 2000mmx高 3000mm辅门 2:宽 1800mmx 高 3000mm辅门 3:宽 1200mmx高 2100mm辅门 4:宽 1200mmx高 2100mm辅门 5:宽 1200mmx高 2100mm其他仓室门窗，根据使用要求设置，大小尺寸合理设计，且需充分考虑安 全因素。3）车间面积表3车间各部分面积部门名称工艺名称面积（m2）备注生产部门电

39、镀生产区202.34挂具存放维修区38.9备用挂具的放置蒸汽房28.8去离子水制备室23.2采用膜分离法制取通风机房25放置鼓风机及空气压缩机控制室22.4仓储部门成品仓库51.86成品检验区22来料仓库25同时负责来料检验药品仓库20生产辅助部门电镀实验室27.76废水处理区40废料处理区20来料去应力室20.64生活办公部门办公区29为双层结构实际面积 58m2安全通道，162.2包括部分设备预留面积员工休息室12.9车间总面积772未加入办公区二楼面积（产房设计平面图见附图2）4）工作人员组成表4工作人员组成分布员工类型人数分配理由备注生产工人21根据岗位需求分配三班制物流配送工人3负责

40、仓库管理物流配送及产品装车三班制检验人员3包括来料检验成品检验三班制包装3日产能不大顾设置三班制行政管理人员6一般为生产工人的 18%20%三班制工程技术人员6包括技术员实验员三班制设备维护3因设备较多需安排设备维护人员三班制勤杂人员3一般为工人总数的 2%3%三班制员工合计4816、电镀安全卫生及三废处理1）电镀废水其废水不仅含污染物的种电镀废水或废液是电镀行业环境污染的重要方面, 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粗化，敏化及之后的 水洗；镀后零件的冷、热水清洗水；退镀液的定期更换与退镀后水洗产生的废

41、水， 定期保养更换与过滤镀液时排出的废液；车间地坪的冲洗废水等。2）废水处理方法化学法化学还原法：主要用于含铭废水的处理。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铭废水。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：采用氯系氧化剂将氟化物氧化破坏而去除的方法，适用于含氟废水的处理。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：主要用于含铭、含氟废水。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

42、些金属盐以晶体的形式得以回收， 一般用于氟化镀锌和镀锲液等电镀液 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。 主要用于镀锲漂洗水的 回收处理，与镀铜、镀锌等漂洗液的处理。3）本车间各类废水的处理方法表5各种处理方法废水类型主演成分处理方法除油废水碳酸钠、氢氧化钠等碱性废水加入碳酸钙，氢氧化钙，部分可与酸碱中和，及退镀液混合pH达标后排放中和废水酸、碱废水因其中用酸中和槽和碱中和槽，故可使废水混合pH达标后排放粗化废水铭酸、硫酸采用铁氧体法处理，加入硫酸亚铁盐敏化废水氯化亚锡、盐酸与镀铜废水混合利用阴离子交换树脂处理后， 溶液金属离子浓度达标后排放。活化废水氯化铝、盐酸利用膜

43、分离法过滤回收氯化铝盐电镀、化学镀铜废水铜离子、甲醛、硫酸根离子硫酸与敏化废水混合利用阴离子交换树脂处理后， 溶液金属离子浓度达标后排放。镀银废水硫酸馍、硼酸米用阳离子交换树脂镀铭废水铭酸、硅酸与粗化废水一起处理，米用铁氧体法处理，加入硫酸亚铁盐退镀废水盐酸、双氧水与除油废水中和，pH达标后排放4）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 面粗化、敏化等产生的含酸、碱及含铭废气等。这些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

44、，产生的有害气体以及液面排风计算速度见表 6.车间采用大功率的鼓风机，在产线生产期间保持车间空气流通，及按时更换。 由于电镀容易产生析氢反应，为防止氢气浓度过高，车间发生火灾或爆炸，因经 常检测空气中的氢含量，同时保持鼓风机吹风机正常运行。表6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)化学除油氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠碱雾0.30粗化铭酸、硫酸酸雾0.30化学镀铜硫酸铜、硫酸、氢氧化钠酸雾0.3镀光亮铜硫酸铜、硫酸酸雾0.3活化硫酸酸雾0.3镀光亮银硫酸馍、硼酸酸性蒸汽0.2 0.25光亮镀铭铭酎、硅酸铭酸雾0.55）局部排风的设计原则设

45、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。局部排风罩的设置，不应影响生产操作及其他设备的正常工作。 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。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。

46、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 缝口或分段设置风罩。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。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，镀铭槽内可考虑加入抑雾剂。因为六价铭易致 癌,在不影响自动化生产的情况下，镀铭槽和粗化槽应该用有机玻璃板单独隔离， 并在槽体的缝隙口设置风罩。6）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，条缝口抽风速度大，吸入

47、的无效 空气比平口排风罩少，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。化学镀铜，电镀铜，光亮镀 锲，镀铭槽内产生的有害气体较多，故槽体两侧都应该设置排风罩。二、生产工艺说明书1、工艺流程汽车反光镜罩ABS牛注塑制取一合格检验及去毛刺处理一清除应力 （内应力检查）一水洗一烘房烘干 一上挂一除油（包括有机脱脂）-热水洗 中和处理 水洗 热水洗 一化学粗化 一水洗一 中和处理 一水洗一去离子水清洗 一敏化处理 一喷淋水洗 一去离子 水清洗 活化处理水洗去离子水清洗 一化学镀铜（预镀铜）一 水洗一水洗一活化处理 一水洗一电镀铜加厚（镀亮铜） 一热

48、水洗 镀亮锲一热水洗一热水洗一镀亮铭一水洗一水洗 烘干 产品检验 浸油 包装入库。| 空挂具退镀 一水洗一水洗一烘干2、主要工序及配方1） ABS!料去应力处理表7 ABS塑料去应力处理溶液组成和工艺条件工艺参数内酮溶液25%浸渍时间10 s温度80 C保温时间4hABS!料的去应力处理：一般先在体积分数为25%勺丙酮溶7中浸渍10秒钟，然后放入烘箱，设置温度 为80摄氏度，烘干4小时处理。处理后利用随机抽样法，进行去应力检测。将 去应力处理后的ABS塑料放入冰醋酸钟浸渍30s,再用放大镜观察表明是否有白 色裂纹。若白色裂纹较多，则去应力处理不合格。2）化学除油配方表8化学除油配方溶液组成和工

49、艺条件工艺参数磷酸钠40 g/L氢氧化钠40 g/L碳酸钠30 g/L乳化剂1 mL/L温度65 c时间5 min除油后，先在热水中清洗，温度为70C,再用5%的稀硫酸溶液中和，再进行冷 水洗，再进行热水洗后才能进行化学粗化工序，这样可以增强粗化效果，保护粗化液，延长粗化液使用寿命。3）化学粗化液配方表9化学粗化液配方溶液组成和工艺条件工艺参数铭酎26%28%硫酸25 mL/L温度60 C时间5 min高铭酸型粗化液:这种粗化液粗化效果较好，粗化液稳定性好，粗化时间较短，能使 ABS表面 获得较好的粗化表面，虽然有一定的污染性，但粗化废液可以同镀铭废液混合， 使用铁氧体法处理含铭废水，因此本车

50、间使用高铭酸型粗化液。因粗化液钟铭酸、硫酸含量较高，为不影响敏化效果，需对产品进行2道水洗，并用6%的稀盐酸中和处理，再经过水洗后才能进入敏化槽。4）敏化工艺配方表10敏化工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数氯化亚锡10 g/L盐酸10 mL/L温度25 C时间2 min敏化工艺：敏化液中要放入纯锡块，可以抑制四价锡的产生。经过敏化处理后要 经过喷淋水洗，减少氯化亚锡带入活化槽。然后再进行去离子水清洗，其后方可 进行活化，以延长活化液的寿命。5）活化液工艺配方表11活化液工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数氯化铝0.3 g/L盐酸3 m/L温度25 c时间4 min活化工艺：经过活化处理并充分清洗

51、后的塑料制品， 水洗后再用去离子水洗，方 可进入化学镀流程。若活化液没有洗干净就进入化学镀铜液， 则会引起化学镀铜 液的自催化分解。6）化学镀铜工艺配方表12化学镀铜工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数硫酸铜7 g/L氯化馍1 g/L氢氧化铜5 g/L酒后酸酸钠20 g/L甲醛25 g/L温度20 cpH值11时间10 min化学镀铜：化学镀铜的最大问题是镀液稳定性不好，因此需对镀液进行空气搅拌, 同时进行适时过滤，小心维护，在添加补料室，以以 1g金属4mL还原剂计算 化学镀铜后，为提高镀件的导电性，及镀件表面活性，需对镀件进一步活化处理, 该工序活化可用钳盐浓度较低的活化液。然后用去离子水清

52、洗后方可进行电镀铜加厚。7）电镀亮铜工艺配方表13电镀亮铜工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数硫酸铜250 g/L硫酸60 g/L商业化光亮剂4 mL/L温度20 c阴极电流密度3.5 A/dm 2阳极材料含铜99.5%的磷铜阳极电镀时间20 min8）光亮镀锲工艺配方表14光亮镀馍工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数硫酸镇300 g/L氯化馍45 g/L硼酸35 g/L商业化光亮剂4 mL/L温度50 cpH值5阴极电流密度23.0 A/dm电镀时间4.6 min光亮镀铜光亮镀锲：电镀光亮铜与电镀光亮锲两种工艺都要进行阴极移动，同时通入空气进行空气搅拌，但光亮镀铜温度较低，需 镀铜后进行热水洗，

53、再进入温度为 50 C的镀锲槽, 护，每半月保一次，槽液需进行过滤更换。9）装饰性电镀凫铭工艺配方要适时加入冰水降温。故光亮镀铜和镀锲槽液需要保养维表15装饰性电镀亮铭工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数铭酸350 g/L氟硅酸钠10 g/L硅酸0.3 g/L草酸俊1 g/L温度45 c槽电压8 V阴极电流密度30 A/dm 2电镀时间33.5 min电镀铭工艺:为使汽车反光镜镜罩具有较好的耐蚀性和光亮度，因此镀铭层需要较高的厚度，加上电镀铭的电流效率较低。所以镀铭工艺阴极电流密度较大，电镀时间较 长。由于电镀铭所需电流密度较大，且镀液分散性能一般，镀铭采用带电下槽和 不允许阳极反镀，既可有效地

54、避免零件表面生成钝化膜而影响结合力，又可避免零件表面溶解腐蚀影响电镀铭质量。应接着采用冲击电流（按正常电流的1.5倍） 冲击镀3060s,然后恢复正常电流（30A/dm2）进行镀铭电沉积。要注意始终保 持阴阳极导电良好，视零件形状的复杂程度，可选用相应的象形阳极，必要情况 下则要采用必要的阴极保护措施。为降低镀液析氢反应带来的不良影响， 需对对 于进行空气搅拌，降低氢脆的不良影响。另外，由于镀铭易产生含铭酸雾，因此 在不影响镀液稳定镀层性能的情况下，可以加入镀铭抑雾剂。10）退镀工艺配方表16退镀工艺配方溶液组成和工艺条件工艺参数盐酸50%双氧水10 mL温度25 C时间10 min退镀工艺：

55、退镀液中的双氧水需要经常添加，一次性加入过度容易导致放热严重， 退镀液 不稳定，该退镀液用于对使用完的挂具的退镀， 退镀完挂具烘干后，可返回上挂 处循环使用。3、梢液配置方法在镀槽中加入1/2配置体积的自来水，要求较高的槽液配置应使用去离 子水。根据槽子有效体积，本车间镀槽有效容积为4048 L,按所需要的配方含量计算出各种成分的数量。在压缩空气的搅拌条件下，缓渐加入计算量的酸，或其他槽液主要成分。加水至配置体积，用空气搅拌至镀液稳定后，方可进行试镀，试镀合格 后再进行电镀。在加入硫酸铜和氯化锲的时候，由于硫酸铜和氯化锲为晶体，需先对 硫酸铜和氯化锲进行溶解。将硫酸铜用热水溶解，冷却后在搅拌下

56、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1 2g/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，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，用蒸储水配的溶液要加0.1ml/L盐酸。添加剂需待溶液冷却之后，在搅拌的情况下加入。在配置除油槽液时，为方便碳酸钠、氢氧化钠的溶解，需在加入1/2体积的水后加热至50度左右再加入固体组分溶解，再通入气体搅拌。固体组分完 全溶解

57、均匀后，测定溶液的pH值，pH合格后方可使用。4、梢液维护及故障分析1）化学镀铜的槽液维护和故障分析.化学镀铜生产过程中应该严格控制溶液 pH值，当溶液pH值小于9时，镀液 难于沉积到金属铜。化学镀铜中氢氧化钠不断被消耗，是导致 pH值下降的 主要原因，为维持槽液稳定，需要不断加入氢氧化钠，且宜少加多次。.化学镀铜的温度为20c溶液沉积金属的效果最好，因此，化学镀铜过程中应 该严格控制槽液温度，温度过高时，加入冷却水，同时加入适量的溶液组分， 或开启制冷机对溶液进行冷却处理。.定期对化学镀铜液进行过滤处理，用活性炭吸附沉积的铜杂质，及其他污染 槽液的成分。镀液故障分析：化学镀铜广泛用于塑料电镀

58、的镀铜打底层，以增加镀塑料件 的导电性，由于金属沉积过程中不需要通电，因此镀液对工艺参数的控制较为严 格。常出现的故障有，镀层太薄，沉积速度太慢，可能是硫酸铜浓度过低，或洒 石酸钠浓度过高，也可能是温度过高，pH值过低。沉积速度过快则原因刚好相 反。镀层疏松，镀层与基体结合力不好，则可能是前处理过程中除油不合格，也 可能是粗化活化工序不合格。镀层孔隙率过大，则可能是搅拌力度不够，析氢反 应在零件表面吸附了大量氢原子。也可能是溶液 pH值过高，镀液发生自分解。2 ）镀铜槽液的维护.要适用含磷铜阳极，含铜量应在 99犯上，含磷量应在0.04%0.06%。要使 用聚丙烯阳极套，最好是经过拉毛处理的，

59、以防止阳极泥造成的镀层粗糙。.要使用桥式整流器或三相全波整流器才能得到光亮镀层。.虽然各种配方给出了相应的温度范围， 但1823c是最佳温度，所以光亮镀 铜槽应该严格控制温度在20C,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。.槽液在生产过程中，溶液保持搅拌。.固体悬浮物会加快添加剂分解，镀液要定期过滤，最好连续过滤。.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。.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。.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，

60、搅拌 46小时静置过滤，重加添加剂后即可使用。3）光亮镀铜槽液的故障分析表17光亮镀铜槽液的故障分析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；镀液中混入了杂质降低阴极电流密度；对镀液进行过滤处理镀层太薄，阴极析出人里氢气镀液中硫酸浓度过高；镀液中金属铜含量太低分析调整镀液加入硫酸铜；使用纯度较高的磷铜镀层孔隙率高镀液中碳酸盐含量过高；搅拌力度不够冷却去除镀液中的碳酸钠；增大搅拌时通入空气的量镀层结合力差槽液油污污染；前处理不良分析调整；加强前处理整体镀层或低电流密度区发雾镀液温度过高（超过35.C）;光亮剂不足；氯离子含量过局。加入温度较低的冰水或开启冷却装置；添加光亮