摘 要

随着社会的进步，电镀工艺广泛应用于社会生产与生活中，但是传统的电镀工艺存在能耗大，污染严重，适用性小的问题。双金属螺纹钢的生产过程中需要在碳钢表面镀一层镍磷合金，本课题是为了简化电镀设备，提高生产效率对整个电镀工艺做的优化与设计。本课题主要是设计能够对6m长的碳钢进行电镀的恒温内循环的电镀槽，并设计相应的辅助系统，如恒温加热系统，镀液循环系统，进出料系统等。具体包括有换热槽，镀液管，双向泵，高频率电源整流器，液温液位检测器，挂钩架等设备的材料以及尺寸，型号的选取，并做了黄铜在镀液中的腐蚀情况的研究。最终设计了一张镀槽的CAD图，一张换热槽的CAD图，以及一张装配草图。

关键词：电镀 电镀槽 换热槽

Structural Design and Manufacture of Constant Temperature Internal Circulation Plating tank

Abstract

With the progress of society, electroplating process is widely used in social production and life, but the traditional electroplating process there is a large energy consumption, serious pollution, the applicability of small problems. Bimetallic deformed steel bar production process in the Carbon steel surface plating a layer of nickel-phosphorus alloy, the subject is to simplify the plating equipment, improve production efficiency of the entire plating process to do the optimization and design. The main purpose of this project is to design a 6m long Carbon steel plating electroplating within the temperature of the plating tank, and the design of the corresponding auxiliary systems, such as constant temperature heating system, bath circulation system, into the material system. Including the heat transfer tank, bath, two-way pump, high-frequency power rectifier, liquid level liquid level detector, hook frame equipment and other materials, size, model selection, and made brass corrosion in the bath Situation of the study. Finally, a CAD drawing of a plating bath, a CAD chart of a heat exchange tank, and an assembly sketch.

Keywords：Electroplate；Plating tank；Heat exchange tank

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 电镀工艺 1

1.2 电镀设备的国内外发展现状 2

1.2.1 镀槽 2

1.2.2 电源 3

1.3 废水处理 4

1.4 废气处理 5

1.5 背景与意义 6

1.6 本课题需要设计的内容 6

1.7 研究方法 7

第二章 工艺设计 8

2.1 电镀槽 8

2.1.1 电镀槽材料的选取 8

2.1.2 电镀槽尺寸的确定 8

2.2 恒温水浴系统 10

2.2.1 换热槽的材料 10

2.2.2 换热槽的尺寸 10

2.2.3 镀液管的选取与排布 11

2.2.4 热水器 12

2.2.5保温材料 12

2.2.6 加热功率与散热速度计算 13

2.3 进出料系统 14

2.4 其他辅助设备 15

2.4.1 双向泵 15

2.4.2 温度液位控制器 15

2.4.3 电源及整流器 16

2.5 黄铜腐蚀试验 17

第三章 相关计算 19

3.1 加热镀液的功率与时间关系 19

3.2 成本预算 20

第四章 结果与展望 22

4.1 结果 22

4.2 展望 22

参考文献 23

致 谢 25

第一章 绪论

1.1 电镀工艺

电镀是一种常用的的表面工程技术。电镀工艺中存在阴阳两极，利用电源将阳极溶解，同时将阳离子还原并附着在阴极表面，获得连续致密保护膜。电镀工艺具有其他表面处理工艺不能替代的有点，如设备简单，操作方便，成本低廉，并且一般情况下镀层致密坚固，能够隔绝腐蚀环境与基体金属的接触，极大地延缓的金属的腐蚀破坏，因此电镀工艺广泛应用于各类金属设备中，是现阶段最实用的和最受欢迎的表面工程技术之一。随着现阶段电镀工艺的进步与完善，它逐渐变得更加适应社会的需求，除了传统的防护性镀层之外，还出现了防护装饰性镀层，功能性镀层等。

电镀的实施手段是多样的，其中常用的有挂镀、滚镀、刷镀、连续电镀等四种^[1]。一直以来最常用的电镀技术都是挂镀，挂镀可用于各中类性零件的电镀。通过挂镀电镀时，需要的电压低并且电流密度不随会时间改变；镀液的性能也更加稳定，升温缓慢，镀件带出的镀液量也少；挂镀产生的镀层均匀性更好。但是也有不可避免的缺点，如劳动生产率较低，设备损坏较快，维修费用高等。挂镀工艺的主要生产设备有电源，电镀槽，挂具^[2]。滚镀是一种将挂件置于多角滚筒中操作的电镀工艺。滚镀的优点是可以减少劳动力工业用地。但是工作时需要的电压高，镀液升温很快，镀件容易带出大量的镀液的缺点，并且滚镀对镀件材料要求较高，不适用于体积大，质量轻的镀件^[3]。刷镀有时候又叫做选择性电镀，涂镀，这种电镀工艺的作用是修复损坏的零件表面，如划伤，孔洞，凹痕，磨损的局部性完善。刷镀工艺在操作过程中是不需要电镀槽的，它与其他的电镀工艺相比，设备简单、工作速度快、镀层与金属结合牢固紧密、并且更加绿色环保，但是刷镀也有不可避免的缺点：适用性小，不适用于修复面积大，体积大的零件的表面，也不适用于大量镀件的表面修复工作。连续电镀时间短，但是相应的，要求在工作时对镀液有特殊要求，如导电性好，对杂质不敏感，电流密度高等，因此能耗较大。本课题是以挂镀的电镀槽为对象并参考了其他电镀方式的优点进行研究与设计。

1.2 电镀设备的国内外发展现状

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