Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель

Страница 4

№ п/п	Операция	Состав раствора, г/л.	Температура, ˚С.	Плотность тока, А/дм2.	Продолжительность операции, мин.
110	Осаждение никеля	1,4- бутиндиол	1,5	50	3	15
Формальдегид	0,05
Хлорамин-Б	2,5
ОС-20	5
11	Холодная промывка	Н2О		20	-	0,5
12	Горячая промывка	Н2О		50 – 60	-	0,5
13	Сушка	воздух		60 – 70	-	5

2.РАСЧЕТ УЧАСТКА ОСАЖДЕНИЯ ДВОЙНОГО ПОКРЫТИЯ МЕДЬ-НИКЕЛЬ.

ДВОЙНОГО ПОКРЫТИЯ МЕДЬ-НИКЕЛЬ.

2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОНДОВ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ.

Участок металлопокрытия работает, в основном, в две смены при пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями. Продолжительность рабочей недели в одну смену 41 час. В некоторых случаях работа ведется в одну или три смены.

Номинальный годовой фонд времени Тн, исходя из 112 нерабочих дней в году (104 выходных и 8 праздничных), составляет:

Тн = 365 – 112 = 253 суток ( 6210 ч. при 3-х сменной работе).

Для определения действительного фонда времени Тд из Тн вычитают продолжительность основного и дополнительного отпусков, время неизбежных простоев оборудования, включая время, потребное для ремонта:

Тд = Тн – То – Тп

Где:

То - время основного и дополнительного отпусков;

Тп - время неизбежных простоев оборудования.

Потери времени Тп в зависимости от вида оборудования и условий работы цеха составляют 2 – 12% номинального годового фонда времени. Действительные годовые фонды времени рабочих и оборудования, обязательные при проектировании цехов металлопокрытий приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1.

Действительный годовой фонд времени рабочих.

Продолжительность рабочей недели, ч.	Номинальный годовой фонд времени, ч.	Продолжительность отпуска, дни.	% потерь номинального фонда времени.	Действительный годовой фонд времени, ч.
41	2070	155	10	1860
41	2070	18	11	1840
41	2070	24	12	1820

Таблица 2.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования гальванических цехов.

Количество рабочих смен в сутки.	Неавтоматизированное оборудование.
Номинальный годовой фонд времени, ч.	Потери номинального фонда времени, %	Действительный годовой фонд времени, ч.
3	6210	4	5960

2.2 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ.

Производственная программа на предприятии устанавливается несколько выше заданной, что связано с выпуском некачественной продукции (браком), ввиду сложности гальванического производства. Брак может получиться ввиду несоответствия рецептуры состава раствора или электролита в одной из технологических операций, а также из-за загрязнения электролита, плохого контакта с деталей с барабаном, барабана с контактами, анода со штангой и т.д. брак, в основном, подлежит переделке. Процент переделки зависит от вида покрытия, принятой технологии, типа оборудования, условий работы цеха, поэтому принимается условно 0,5 – 3% по заданному типу детали.

Годовая производственная программа определяется:

Где:

Ргод – годовая программа цеха, м2/год;

Рзад – годовая программа цеха, соответствующая заданию, м2/год;

а – брак продукции, допускающий переделку, % (принимаем 3%).

Ргод = 6000 + (6000/100)*3 = 6180 м2/год.

Принимаем 1 кг = 1 дм2.

Поэтому: Ргод = 61800 кг/год.

2.3 РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ.

Время обработки деталей τ, одновременно загружаемых в ванну, складывается из технологического времени τ1 и вспомогательного времени τ2.

τ = τ1 + τ2.

Технологическое время определяется временем продолжительности гальванического процесса (времени нахождения по током). Т.к. в данном процессе осаждается два вида покрытия, то в качестве технологического времени выбирается самый продолжительный процесс. Вспомогательное время включает в себя продолжительность загрузки и выгрузки деталей из ванны.

Продолжительность электроосаждения металла (в мин.) рассчитывается по закону Фарадея:

.

Где:

δ – толщина покрытия, мкм;

ρ – плотность осаждаемого металла, г/см3;

iк – плотность катодного тока, А/дм2;

Кэ – электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/Ач;

Вт – выход по току, %.

Рассчитаем время осаждения слоя меди толщиной 12 мкм;

.

Рассчитаем продолжительность осаждения слоя никеля толщиной 9 мкм:

Процессом, определяющим технологическое время является меднение, т.к. он самый продолжительный. Вспомогательное время принимаем равным 7 минутам. Поэтому время обработки деталей: