電鍍產能 計算規范
產能計算:
產能=產速 /端子間距
產能(KPCS/HR)=60L/P(L:產速(米/分),P:端子間距MM)
舉例:生產某一種端子。端子間距為5。0MM,產速為20米/分,請問產能?
產能(KPCS/ Hr)=60×20/5=240KPCS/Hr
耗金計算:黃金電鍍(或鈀電鍍)因使用不溶解性陽極(如白金太綱),故渡液中消耗只金屬離子無法自行補給。需依賴添加方式補充。一般黃金是以金鹽(金氰化鉀)PGC來補充,而鈀金屬是以鈀鹽(如氯化銨鈀。硝酸銨鈀或氯化鈀)來補充。
本段將添加量計算公式簡化為:
金屬消耗量(g)=0.000254AZD(D:為金屬密度g/cm3)
①黃金消耗量(g)=0.049AZ(黃金密度19.3g/cm3)
PGC消耗量(g)=0.0072AZ
②鈀金屬消耗量(g)=0.00305AZ(鈀金屬密度為12.0g/cm3)
③銀金屬消耗量(g)=0.02667AZ( 銀金屬密度為10.5 g/cm3)
A:為電鍍面積 Z:為電鍍厚度
理論上 1PGC含金量為0.6837g,但實際上制造出1Gpgc,含金量約在0.682g
之譜。
舉例:有一連續端子電鍍機,欲生產一種端子10000支,電鍍黃金全面3μ“,每支端子電鍍面積為50mm2,實際電鍍出平均厚度為3.5μ“, 請問需補充多少gPGC?
①10000支總面積=10000×50=500000 mm2=50dm2
②耗純金量=0.0049AZ==0.0049×50×3.5==0.8575g
③耗PGC量==0.8575/0.682==1.26g
或耗PGC量==0.0072AZ==0.0072×50×3.5==1.26g
陰極電鍍效率計算:一般計算陰極電鍍效率(指平均效率)的方法有兩種,如下:
陰極電鍍效率E==實際平均電鍍厚度Z`/理論電鍍厚度Z
舉例:假設電鍍鎳金屬,理論電鍍厚度為162μ“,而實際所測厚度為150μ“,請問陰極電鍍效率?
E==Z`/Z==150/162==92.6%
一般鎳的陰極電鍍效率都在90%以上,90/10錫鉛的陰極電鍍效率約在80%以上,黃金電鍍則視藥水金屬離子含量多寡而有很大的差異。若無法達到應有的陰極電鍍效率,則可以從攪拌能力的提升或檢查電鍍藥水的組成。
電鍍時間的計算:
電鍍時間(分)==電鍍子槽總長度(米)/ 產速(米/分)
例:某一連續電鍍設備,每一個鍍鎳子槽長為1.0米,共有五個,生產速度為10米/ 分,請問電鍍時間為多少?
電鍍時間(分)==1.0×5/10==0.5(分)
理論厚度的計算:由法拉第兩大定律導出下列公式:
理論厚度Z(μ“)==2.448CTM/ ND
(Z厚度,T時間,M原子量,N電荷數,D密度,C電流密度)
舉例:鎳密度8.9g/cm3,電荷數2,原子量58.69,試問鎳電鍍理論厚度?
Z==2.448 CTM/ ND
==2.448CT×58.69/2×8.9
==8.07CT
若電流密度為1Amp/ dm2(1ASD),電鍍時間為一分鐘,則理論厚度
Z==8.07×1×1==8.07μ“
金理論厚度==24.98CT(密度19.3,分子量196.9665,電荷數1)
銅理論厚度==8.74 CT(密度8.9,分子量63.546,電荷數2)
銀理論厚度==25.15 CT(密度10.5,分子量107.868,電荷數1)
鈀理論厚度==10.85 CT(密度12.00,分子量106.42,電荷數2)
80/20鈀鎳理論厚度==10.42 CT(密度11.38,分子量96.874,電荷數2)
90/10錫鉛理論厚度==20.28 CT(密度7.713,分子量127.8,電荷數2)
綜合計算A:
假設電鍍一批D-25P-10SnPb端子,數量為20萬支,生產速度為20M/分,每個鎳槽鎳電流為50 Amp,金電流為4 Amp,錫鉛電流為40 Amp,實際電鍍所測出厚度鎳為43μ“,金為11.5μ“,錫鉛為150μ“,每個電鍍槽長皆為2米,鎳槽3個,金槽2個,錫鉛槽3個,每支端子鍍鎳面積為82平方毫米,鍍金面積為20平方毫米,鍍錫鉛面積為46平方毫米,每支端子間距為0.6毫米,請問:1.20萬只端子,須多久可以完成?2.總耗金量為多少g?,換算PGC為多少g?,3.每個鎳,金,錫鉛槽電流密度各為多少?4.每個鎳,金,錫鉛電鍍效率為多少?
解答:1. 20萬支端子總長度==200000×6==1200000==1200M
20萬支端子耗時==1200/ 20 ==60分==1Hr
2. 20萬支端子總面積==200000×20==4000000mm2==400dm2
20萬支端子耗純金量==0.0049AZ==0.0049×400×11.5==22.54g
20萬支端子耗PGC量==22.54 / 0.681==33.1g
3. 每個鎳槽電鍍面積==2×1000×82 / 6==27333.33mm2==2.73dm2
每個鎳槽電流密度==50 /2.73 ==18.32ASD
每個金槽電鍍面積==2×1000×20 / 6==6666.667mm2==0.67dm2
每個鎳槽電流密度==4 /0.67 ==5.97ASD
每個錫鉛槽電鍍面積==2×1000×46 / 6==15333.33mm2==1.53dm2
每個鎳槽電流密度==40 /1.53 ==26.14ASD
4. 鎳電鍍時間==3×2 /20==0.3分
鎳理論厚度==8.07CT==8.07×18.32×0.3==44.35
鎳電鍍效率==43 /44.35 ==97%
金電鍍時間==2×2 /20==0.2分
金理論厚度==24.98CT==24.98×5.97×0.2==29.83
金電鍍效率==11.5/29.83==38.6%
錫鉛電鍍時間==3×2 /20==0.3分
錫鉛理論厚度==20.28CT==20.28×26.14×0.3==159
錫鉛電鍍效率==150/159 ==94.3%
綜合計算B:
今有一客戶委托電鍍加工一端子,數量總為5000K,其電鍍規格為鎳50μ“,金GF,錫鉛為100μ“。
1.設定厚度各為:鎳60μ“,金1.3μ“,錫鉛120μ“。
2.假設效率各為:鎳90%,金20%,錫鉛80%。
3.可使用電流密度范圍各為:鎳設定15ASD,金0~10ASD,錫鉛2~30ASD。
4.電鍍槽長各為:鎳6米,金2米,錫鉛6米。
5.端子間距為2.54mm。
6.單支電鍍面積各為:金15mm2,鎳54mm2,錫鉛29mm2。
請問:1.產速為多少?
2.需要多少時間才能生產完畢?(不包含開關機時間)
3.鎳電流各為多少安培?
4.金,錫鉛電流密度及電流各為多少?
解答:
1.鎳效率==鎳設定膜厚 / 鎳理論膜厚 0.9==60 /Z Z=67μ“(鎳理論膜厚)
鎳理論膜厚==8.074CT 67==8.074×15×T T==0.553分(電鍍時間)
鎳電鍍時間==鎳電鍍槽長 / 產速 0.553 = 6 /V V=10.85米/分(產速)
2.完成時間==總量×0.001×端子間距 /產速
t==5000000×0.001×2.54 /10.85==1170.5分 1170.5 /60==19.5Hr(完成時間)
3.鎳電鍍總面積==鎳電鍍槽長 / 端子間距×單支鎳電鍍面積
M=6×1000 /2.54 ×54 ==127559mm2==12.7559dm2
鎳電流密度==鎳電流 /鎳電鍍總面積 15==A /12.7559 A==191安培
4.金效率==金設定膜厚 /金理論膜厚
0.2==1.3/Z Z=6.5μ“(金理論膜厚)
金電鍍時間==金電鍍槽長 /產速 T=2/10.85==0.1843分
金理論膜厚==24.98CT 6.5==24.98×C×0.1843 C==1.412ASD(電流密度)
金電鍍總面積==金電鍍槽長 /端子間距×單支金電鍍面積
M=2×1000 /2.54 ×15 ==11811mm2==1.1811dm2
金電流密度==金電流 /金電鍍總面積 1.412==A/1.1811 A==1.67安培
錫鉛效率 ==錫鉛設定膜厚 /錫鉛理論膜厚
0.8==120 /Z Z==150μ“(錫鉛理論膜厚)
錫鉛電鍍時間==錫鉛電鍍槽長 /產速 T=6/10.85==0.553分
錫鉛理論膜厚==20.28CT 150==20.28×C×0.553 C==13.38ASD(電流密度)
錫鉛電鍍總面積==錫鉛電鍍槽長 /端子間距×單支錫鉛電鍍面積
M=6×1000 /2.54 ×==錫鉛電流 /錫鉛電鍍總面積 13.38==A/6.8504 A==91.7安培。
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