钢铁零件表面光亮镍电镀工艺流程设计 目录 1 课程设计任务描述 3 1.1 设计主题 3 1.2 设计技术参数 3 1.3 设计要求 3 2 光亮镍电镀工艺 3 3 钢铁零件表面光亮镍电镀工艺流程设计 4 3.1 设计依据 4 3.2 工艺规范选择 5 3.2 工艺流程设计 6 3.3 制定工艺卡片 8 3.4 计算 8 3.4.1 确定单次生产时间 8 3.4.2 镍的电化学当量 9 3.4.3 确定生产时间 9 3.5 生产设备选择 10 3.5.1 热水清洗槽 10 3.5.2 冷水清洗槽 10 3.5.3 化学脱脂槽、电解脱脂槽 10 3.5.4 酸洗槽 10 3.5.5 弱碱中和槽 10 3.5.6 电镀槽11 3.5.7 钝化槽 1113.5.8 烘干槽 1113.5.9 各类辅助设备的具体设置 11 4 工序质量控制 12 4.1 镀层厚度检测 12 4.2 镀层结合强度检测 12 4.3 镀层耐腐蚀性能检测 13 4.4 镀层孔隙率检测 14 4.5 镀液控制 14 4.6 操作注意事项 15 5 原材料供应商、价格、利润 15 5.1 原材料供应商及价格 15 5.2 成本及利润计算 16 6 环保要求与清洁生产 16 6.1 “三废”的产生及危害 16 6.2 “三废”的处理 17 7 车间设计 18 7.1 车间设置要求 18 7.2 车间设计原则 18 7.3 车间内距离设置 19 7.4 生产车间设计197.4.1车间组成 197.4.2电镀车间生产设备布局要点 197.5电镀车间安全操作规程 20 参考文献 212 1 课程设计任务描述 1.1设计主题 钢件光亮电镀镍工艺流程设计 1.2设计技术参数 零件名称：钉子等； 零件材质：碳钢； 电镀镍层厚度：20微米； 日处理能力：200公斤； 单槽处理能力：10公斤。
1.3设计要求 设计钢件表面光亮镍电镀的工艺流程，包括详细的操作工艺条件、溶液配制方法、注意事项、前处理、电镀、后处理的工艺管理规定。 原材料供应商、价格、生产规模、生产成本、利润过程合理、符合标准 2光亮镍电镀工艺 光亮镍电镀的镀液与普通镍电镀的镀液基本相同，其主要成分有主盐、缓冲剂、导电盐、阳极活化剂、润湿剂等，所不同的是光亮镍电镀液中必须加入光亮剂。光亮剂由两种或三种组合而成，其作用略有不同，有的只起增亮作用，有的兼有增亮、整平作用，辅助光亮剂起提高出光速度、整平速度的作用。 光亮镍电镀工艺目前是指能获得镜面光泽外观，且整平性优良的镀镍工艺。根据镀液的性能和用途，镀镍溶液可分为低浓度预镀液、普通镀液、瓦特镀液、滚镀液等。3、钢件光亮镍电镀工艺流程设计3.1设计依据根据设计任务书，镀件为钉子(小件)，故选择能满足小件需要的电镀方式(滚镀)，要求镀液具有良好的导电性和覆盖能力。常用镀镍溶液的电流效率在95%左右。表1 当电流效率=95%时，镀镍所需时间(min) 镍层厚度 电流密度/A·dm-2/um0.5 0.8 1.0 1,2 1,5 2.0 2..3 6.4 5.1 4.3 3.4 2.6 2.1 1.7 1.3220.5 12.8 10.2 8.6 6.8 5.1 4.1 3.4 2.6331 19.2 15.4 12.8 10.3 7.7 6.2 5.1 3.8441 25.6 20.5 17.1 13.7 10.3 8.2 6.8 5. 25.7 21.4 17.1 12.8 10.3 8.6 6. 6451 4334 25.6 20.5 17.1 12. 9677 25.7 18. 128 103 4134 25. 160 128 107 192 154 128 103 77 256 205 171 137 103 321 257 214 171 128 103 86644 3.2 工艺规范选择 根据电流密度选择光亮镀镍（滚镀）工艺规范。见表2表2滚镀光亮镍工艺规范工艺规范含量/g·L-1硫酸镍250～300氯化镍30～60硼酸35～40糖精0.6～0.1光亮剂、添加剂/mL·L-11,4-丁炔二醇0.3～0.5十二烷基硫酸钠0.05～1.0o温度/℃50～65pH值3.8～4.4镍阳极含碳镍阳极电流密度/A·dm-22～5阴极移动或空气搅拌阴极移动3.2工艺流程设计具体工艺流程如下：0原料检验→1辊抛光→2化学脱脂→3热水洗→4冷水洗→5酸洗除锈→6冷水洗→7中和→8冷水洗→9电解脱脂→10热水洗→11冷水洗+喷漆→12 酸性活化→13 冷水洗→14 冷水洗+喷漆→15 镀光亮镍（滚镀）→16 恢复→17 冷水洗→18 冷水洗+喷漆→19 硝酸抛光→20 冷水洗→21 钝化→22 冷水洗+喷漆→23 烘干→24 检验5 包装 3.3 编制工艺卡 序号 工艺名称 配方及其他（温度、时间等条件） 内容：检查零件是否符合外观规范，是否需要进行机械整平。
0原材料检验要求：在正式开工前必须完成，此工序不包含在整体工序内。 1 滚压（如需机械整平） 将原料及磨料放入滚筒内进行机械整平 NaOH 30g/L 海鸥清洗剂 3mL/L 2 化学脱脂 Na CO 40g/L Na PO 3·12HO 40g/L 2 33～42o 温度 90℃ 时间 30s 3 热水洗 温度 80℃ 时间 5s 4 冷水洗 时间 5s 工业盐酸（37%HCl） 420mL/L 工业磷酸 420mL/L 5 酸洗除锈乳化剂 OP-101g/L 十二烷基硫酸钠 1g/L 添加剂（含羟基有机化合物） 20g/L 时间 30s 6 冷水洗 时间 5s 工业纯碱（碳酸钠） 30g/L 7 中和时间 10s 8 冷水洗时间/L 9 电解脱脂温度80℃电流密度10A/d时间60s10热水温度80℃时间5s工件出槽时喷淋自动开始11冷水+喷淋室5s工业盐酸（37%HCl）200mL/L12酸活化室6s13冷水时间5s14冷水+喷淋工件出槽时喷淋自动开始5s15亮镍电镀配方及操作条件见表216循环冷水回收镀液时间10s17冷水时间5s18冷水+喷淋工件出槽时喷淋自动开始5s硝酸50g/L19硝酸出槽工业盐酸（37%HCl）100mL/L温度室温时间5s20冷水时间5s硅酸钠（40%）40g/L硫酸（98%） 3g/L双氧水（38%）40g/L7硝酸（10%）5g/LpH值2-321钝化时间20s缓蚀添加剂1-羟基乙烯二膦酸（50%）5g/L腈三膦酸（50%）5g/L乙二胺四亚甲基磷酸酯（50%）5g/L植酸5g/L22冷水洗+喷淋工件出槽时自动开始喷淋，持续5s23干燥时间60s内容：成品抽检、贴标、包装。
24 检验与包装要求：入库完成，不计入电镀总工序 3.4 计算 3.4.1 确定单道生产时间-2 根据表2 确定亮镍电镀阴极电流密度为2-5A ·dm-2，选取阴极电流密度为3.0A ·dm-2，镍层厚度为20微米，根据表1 可知单道亮镍电镀所需时间为34min，根据制定的工艺卡，电镀前处理与后处理所需时间为30+5+5+30+10+60+5+5+6+5+5+10+5+5+5+5+20+5+60=281s=4.7min。 8 单道镀镍总时间为34+4.7=38.7min。 3.4.2镍的电化学当量K=58.69÷2÷26.8=1.095g/(A·h) 3.4.3生产时间的确定 （1）考虑到工人的体力和福利，选择两班制，即每天工作时间为早8点至晚24点，有效工作时间为16h（）。 （2）考虑到废品出现，废品率为1%，实际日加工量应达到202kg。 （3）单道亮镍电镀时间为34min，全程为38.7min，可见整个过程中电镀时间最长，由于是全自动连续加工，所以除去每天第一道工时，均按45min全程计算（考虑未知因素的存在，余量为6.3min然后四舍五入）。根据以上三点，一天电镀次数为960÷40=21次（四舍五入），要求单槽处理量为10kg，21×10=210kg，实际日处理量要求为202kg。因此，一个电镀槽加一条自动生产线即可完成额定指标。综合考虑后，生产排程满足各项要求，因此确定生产方式及排程如下：3组工人，2班