Mục lục Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp LỜI NÓI ĐẦU Mạ điện phương pháp hiệu để bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn môi trường xâm thực khí Các vật mạ điện có giá trị trang sức cao, có độ cứng, độ dẫn điện cao áp dụng rộng rãi nhà máy sản xuất thiết bị điện, ô tô, xe đạp, xe máy, dụng cụ y tế… Ở nước công nghiệp, ngành mạ điện phát triển mạnh Ở nước ta ngành mạ điện hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày phát triển công nghiệp Mấy năm gần đây, kỹ thuật mói công nghệ mạ điện đặc biệt mạ trang sức, mạ giả vàng, mạ phi kim loại, mạ phức hợp, mạ điện di có nhiều thành nghiên cứu ứng dụng phong phú Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp SỐ LIỆU BAN ĐẦU CHO BẢN THIẾT KẾ Bảng Đặc tính vật cần mạ Bản vẽ số Tên vật mạ Vật liệu Số lượng cần mạ Kích thước Cái / năm Diện tích mạ dm2/cái Đùi xe đạp thép 1,150,000 195x15 1,02 Bảng Kế hoạch sản xuất xưởng mạ Bản Tên vật vẽ số mạ Sản lượng yêu cầu Phế phẩm 5% Cái / năm Đùi xe đạp 1,150,000 57,500 Kế hoạch sản Số khung xuất Pn mạ bể 1,207,500 Bảng Quỹ thời gian làm việc thực tế Chế độ làm việc, ngày/tuần Nghỉ chủ nhật Ngày / năm 52 Nghỉ lễ, Ngày/năm Quỹ thời gian sửa chữa 5% thời gian sản xuất, Thời gian sản xuất thực tế, ngày/năm Kế hoạch sản xuất theo ngày Pn, 287 4000 Chi tiết/ngày Ngày/năm 10 16 GIỚI THIỆU SẢN PHẨM MẠ Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Chiếc xe đạp phát minh Châu Âu nhập vào nước ta khoảng đầu kỉ XX Xe đạp phương tiện giao thông chuyển động sức người, cấu tạo đơn giản, dễ điều khiển, thuân lợi cho việc lại Cấu tạo xe đạp gồm phận như: Khung xe, bàn đạp, trục giữa, ổ bi giữa, xích, líp, vành xe, ghi đông, yên xe, đùi xe đạp ….Các phận xe đạp chủ yếu làm kim loại ( thép ), sau sản xuất chúng dễ bị ăn mòn môi trường làm giảm tuổi thọ phận như vẻ đẹp thẩm mỹ Bợi nhà thiết kế nghĩ tạo lên phận khác với lớp mạ khác để tăng tuổi thọ chống ăn mòn tăng vẻ đẹp thẩm mỹ Ví dụ như: Gác đờ bu, ghi đông chọn lớp mạ Cu-Ni-Cr, Đùi xe đạp chọn lớp mạ kẽm cromat hóa Trong đồ án môn học em xin trình bày quy trình công nghệ mạ đùi xe đạp với lớp mạ kẽm, sau mạ xong tiến hành cromat hóa để nâng cao khả bảo vệ vẻ đẹp chi tiết Lớp mạ kẽm sau cromat hóa hình thành lớp màng thụ động có vai trò ngăn cách chi tiết với môi trường để bảo vệ chi tiết không bị ăn mòn Đó lý chi tiêt đùi xe đạp người ta chọn lớp mạ kẽm Xe đạp dùng môi trường khí bình thường nên tốc độ ăn mòn từ – 1,5 µm/năm Tùy theo thời hạn bảo vệ mà người ta chọn chiều dày lớp mạ khác Trong đồ án môn học em chọn lớp mạ dạy 20µm để chi tiết bảo vệ khoảng 10 – 11 năm Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Hình Đùi xe đạp Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Chương KHÁI QUÁT CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH MẠ ĐIỆN 1.1 Khái niệm chung mạ điện Mạ điện trình kết tủa kim loại lên bề mặt lớp phủ có tính chất cơ, lý, hóa… đáp ứng yêu cầu mong muốn Lớp mạ điện để trang sức, để bảo vệ, chống ăn mòn, tăng cứng, phục hồi kích thước… Điện cung cấp nguồn điện chiều Chi tiết mạ catot nối với cực âm nguồn, nơi xảy trình khử Anot nối với cực dương nguồn, nơi xảy trình oxy hóa Anot dùng mạ điện anot hòa tan trình mạ: Cu, Ni, Zn…Chỉ có số trường hợp dùng không hòa tan mạ Cr… dùng anot chì(5%-8%Sb) không hòa tan 1.2 Quá trình catot 1.2.1 Quá trình Dung dịch mạ thường muối kim loại môi trường kiềm hay axit, mạ từ dung dịch nước có chứa muối kim loại tương ứng trình trình điện hoá xảy sau: Men+ + ne  Meo Quá trình trình phóng điện cation kim loại (quá trình khử), để phải trải qua nhiều giai đoạn khác như: - Cation mang vỏ hyđrat hoá Me n+.nH2O di chuyển từ dung dịch vào bề mặt catot (giai đoạn tiền hấp phụ) - Cation vỏ hyđrat vào tiếp xúc trực tiếp với bề mặt catôt (giai đoạn hấp phụ) Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp - Electron từ catôt điền vào vành điện tử, hoá trị cation biến thành nguyên tử kim loại trung hòa dạng phóng điện - Các nguyên tử kim loại tạo thành mầm tinh thể mới, tham gia nuôi lớn mầm tinh thể sinh trước Mầm lớn phát triển thành tinh thể kết thành lớp mạ 1.2.2 Quá trình phụ Song song với trình phóng điện cation kim loai, có trình phóng điện nước ion hyđrô giải phóng khí H2 Khi môi trường axit 2H++2e  H2 Khi môi trường kiềm trung tính 2H2O+2e  2OH- + H2 Hoặc trình phóng điện cation kim loại từ hoá trị cao hoá trị thấp Men++ (n-m)e  Mem+ Chính trình phụ làm cho hiệu suất dòng điện catôt ion kim loại mạgiảm xuống 100% 1.3 Quá trình anot 1.3.1 Quá trình chính: Hòa tan kim loại mạ vào dung dịch Me  Me+n + ne 1.3.2 Quá trình phụ Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp + Môi trường axit trung tính 2H2O  O2+4H+ + 4e + Môi trường kiềm 4OH- 2H2O + O2 + 4e Các ion kim loại vào dung dịch mạ, khí thoát anôt Electron chuyển vào mạch qua nguồn điện trở catôt Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Chương GIỚI THIỆU VỀ LỚP MẠ KẼM 2.1 Giới thiệu kim loại mạ Kẽm, ký hiệu Zn, kim loại trắng xám, giòn nhiệt độ thường, dẻo 100 – o 150 C, nhiệt độ nóng chay 450oC, khối lượng riêng 7,2 g/cm3 Đương lượng điện hóa Zn2+ 1,129g/Ah Độ cứng kẽm mạ điện 490 – 588MPa Điện tiêu chuẩn -0,76 V Trong dung dịch mạ điện cân kẽm âm hơn: -0,80 V dung dịch axit, -125 V dung dịch mạ xyanua Kẽm kim loại hoạt động, chất khử mạnh Kẽm bền không khí ẩm, nước ngọt, đất Kẽm dễ tan axit, kiềm Kẽm không bền khí công nghiệp ( chưa hợp chất S , CO ) không bền môi trường khí hậu biền Tốc độ ăn mòn kẽm năm nông thôn khoảng 1-1,5µm , vùng công nghiệp từ 6÷8µm Lớp mạ kẽm dẻo, chịu uốn, bẻ, cán dát tốt Kẽm mạ dễ hàn, cần hoạt hóa nhựa thông, lớp mạ dùng lâu phải dùng axit hoạt hóa hàn Lớp mạ kẽm sắt, thép, đồng … lớp mạ anot, nên lớp mạ bị xước hở kim loại kim loại bảo vệ chừng lớp mạ kẽm chưa bị mòn hết Nhưng làm việc 70oC lớp mạ kẽm lớp mạ catot so với thép, nên thép bị ăn mòn kẽm không Lớp mạ kẽm không bền với nhựa tổng hợp, dầu mau khô… Mạ kẽm thực nhiều cách : nhúng nóng, phun, nhiệt khuếch tán, mạ điện Mỗi cách có đặc điểm riêng, phạm vi ứng dụng riêng, làm cho mạ kẽm thêm phong phú Tùy yêu cầu sản phẩm mà chọn phương pháp mạ chiều dày lớp mạ cho phù hợp Phương pháp mạ điện thường cho chiều dày lớp mạ kẽm từ – 30 µm; phương pháp nhúng nóng cho từ 50 – 200 µm Trong đề tài nghiên cứu phương pháp mạ điện Chiều dày lớp mạ kẽm theo quy chuẩn nhà nước thường dao động giới hạn sau : ( Sách Công Nghệ Mạ điện- Trần Minh Hoàng- trang 62 ) +Trong môi trường ăn mòn mạnh 36 ÷ 42µm +Trong môi trường ăn mòn mạnh 25÷30µm Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp + Trong môi trường ăn mòn trung bình 12÷15µm + Trong môi trường ăn mòn yếu 3÷5µm 2.2 Các loại dung dịch mạ 2.2.1 Mạ kẽm dung dịch axit Dung dịch axit để mạ kẽm dung dịch mạ đơn, thường dùng dung dịch sunfat, đến dung dịch clorua, dung dịch floborat Đặc điểm chung dung dịch : kẽm tồn dạng ion đơn hydrat hóa, cho độ phân cực bé phóng điện, dung dịch ổn định, cho phép dùng Dc lớn, dung dịch khuấy mạnh, hiệu suất dòng điện lớn (ngay nồng độ axit cao) Nhược điểm chung dung dịch : cho lớp mạ có tinh thể thô, khả phân bố PB kém, nên dùng để mạ cho vật có hình thù đơn giản dây, băng, tấm… Một số dung dịch mạ axit thường gặp: + Mạ kẽm từ dung dịch kẽm sunfat Bảng Thành phần dung dịch mạ kẽm sunfat Thành phần (g/l) Chế độ mạ ZnSO4.7H2O Al2(SO4)3.18H2O Na2SO4.10H2O K2SO4 (NH4)2SO4 Dextrin vàng Ic, A/dm2 Không khuấy Có khuấy pH Nhiệt độ, oC H% Ứng dụng mạ Các dung dịch mạ kẽm sunfat 200-300 430-500 240-360 30 30 30 50-100 15-30 8-10 1-2 1-3 1-3 3-6 8-10 3-5 3-5 3,5-4,5 phòng 40 25 95-98 95-98 95-99 Tĩnh , quay dây, băng vạn 200-220 70-80 10 0,2-0,3 1-1,5 4-5 3,5-4,5 phòng >95 quay 10 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 3.2 Thời gian gia công bể mạ Thời gian mạ tính theo công thức: = + , phút Trong đó: thời gian điện phân , phút thời gian phụ , phút Khi điện kết tủa kim loại, tính theo công thức (2.1) - PPTKXMĐ/17: = )/(ic) , phút Trong đó: : chiều dày lớp kết tủa, mm : khối lượng riêng, g/cm3 : hiệu suất, % : đương lượng điện hóa, g/Ah ic: mật độ dòng catot, A/dm2 Thời gian mạ kẽm từ dung dịch kẽm amonicat: Có giá trị: = 20 (μm) = 0,020 (mm) Dc (ic) = 3,5 (A/dm2) H = 95 (%) d = 7,14 (g/cm3) q = 1,22 (g/Ah) Vậy = ( 0,020 7,14.60000)/(1,22 3,5 95) , (phút) = 21,12 (phút) Thời gian phụ dây chuyền thủ công nằm khoảng: – (phút) Chọn = 2,88 (phút) Vậy thời gian mạ kẽm là: = + =21,12 + 2,88 = 24 (phút) 15 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp -Thời gian cromat hóa là:1= ( phút) Chọn thời gian phụ = ( phút ) Vậy thời gian cromat hóa là: = + = + = ( phút ) 3.3 Tính số lượng bể Chế độ làm việc 2ca/ ngày, ca ( ) Thời gian làm việc ngày: t = 2.8 = 16 (h) = 960 (phút) Thời gian chuẩn bị kết thúc ngày là: t= (h) = 60 (phút) Từ bảng ta có tt = 56 (phút) Vậy số mẻ M mạ ngày bể mạ kẽm là: M = (960 - 60 - 56)/24 +1 = 35,37 (mẻ) Quy tròn xuống M = 35 (mẻ) Ta có mẻ bể mạ 30 chi tiết Vậy công suất P bể mạ ngày là: P = 35.32 = 1120 (chi tiết/ngày) Số bể mạ n tính theo công thức: n = Pn/P (bể) Trong đó: Pn: kế hoạch sản xuất ngày (chi tiết/ngày) P: suất bể (chi tiết/ngày) Theo bảng ta có Pn = 4000 (chi tiết/ngày) Vậy số bể mạ kẽm là: n = 4000/1120 = 3,67 (bể) Quy tròn lên n = (bể) 3.4 Nhịp hàng Nhịp hàng N tỷ số thời gian gia công số bể mạ quy tròn: 16 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp N = /n Tỷ số thời gian mạ kẽm số bể mạ kẽm là: N = 24/4 = (phút) Số bể tẩy dầu mỡ: n = 5/6 = 0,83 (bể) Chọn bể tẩy dầu mỡ Số bể tẩy gỉ: n = 5/6 = 0,83 (bể) Chọn bể tẩy gỉ Số bể Cromat hóa: N = 3/6 = 0,5 (bể) 3.5 Chọn bể cromat hóa Tính hệ số thiết bị Hệ số tận dụng thiết bị tính theo công thức: K= n nt Trong đó: n: số bể mạ tính được, n = 3,85 nt: số bể mạ quy tròn, nt = Suy ra: K= 3,85/4= 0,93 Hệ số sử dụng thiết bị đạt yêu cầu Bảng tổng hợp kết tính Thời gian mạ Thờigian cromat (phút) hóa (phút) 24 Số bể (bể) Nhịp hàng (phút) Hệ số sử dụng thiết bị 0,93 17 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 3.6 Tính kích thước bể 3.6.1 Tính chiều dài bể mạ Chiều dài bể tính theo công thức: LT = n1.L1 + ( n1 – ).L2 + 2.L3, mm Trong : LT : Chiều dài bể, mm n1 : Số khung ( số đơn vị tải ) cầu treo, L1 : Kích thước khung treo theo chiều dài bể, mm L2 : Kích thước khung, mm L3 : Khoảng cách thành bể cạnh khung, mm Ta có tương ứng giá trị sau : n1 = 1; L1 = 2100, mm ; L2 = 0,mm ( Do bể mạ có khung catot) Chọn L3 = 70, mm Suy : L = 2100 + + 2.70 = 2240 mm Chọn L = 2300 mm 3.6.2 Tính chiều rộng bể Chiều rộng bể tính theo công thức: WT = 2.W1 + 2.W2 + 2W3 + W4 + n3.d, mm Trong đó: WT : chiều rộng bể, mm W1 : kích thước lớn vật mạ theo chiều rộng bể, mm W2 : khoảng cách anot vật mạ , mm W3 : khoảng cách từ anot tới thành bể, mm W4 : khoảng cách chi tiết mạ tính theo chiều rộng bể mm n2: số cầu catot, 18 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp n3 : số cầu anot, d : chiều dày anot, mm Ta có : W1 = 15 (mm), n2 =1; n3 = ; Chọn W1 = 15 mm; W2 =200(mm), W3 = 50 (mm), W4 = 150 (mm), chiều dày anot d = 10, mm Suy : WT = 2.15 + 2.200 + 2.50 + 150 + 2.10 = 700, mm 3.6.3 Tính chiều cao bể Chiều cao bể tính theo công thức: HT = H1 + H2 + H3 + H4 , mm Trong : HT : chiều cao bên bể, mm H1 : chiều dài chủa chi tiết mạ, mm H1 = 195, mm H2 : khoảng cách từ đáy bể đến cạnh khung, mm Chọn H2 = 180, mm H3 : chiều cao chất điện giải từ cạnh khung trở lên H3 = 50, mm H4 : khoảng cách từ mặt thoáng dung dịch đến miệng bể mm H4 = 105, mm Suy được: HT = 180 + 195 + 50 + 105 = 530 , mm Vậy kích thước bể: Lt.Wt.Ht = 2300.700.530 ( mm ) 3.7 Tính thể tích bể thể tích dung dịch Thể tích bể tính theo công thức sau : V = LT.WT.HT, l 19 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Trong : V thể tích bể, l LT = 23 dm HT = dm WT = 5,3 dm Vậy : V = 23.7.5,3 = 853 ,l Thể tích thực dung dịch chứa bể: V = 23.7.(5,3 – 1,05) = 684 , l Bảng tổng hớp kích thước bể Chiều dài LT ( mm ) 2300 3.8 Chiều rộng WT (mm) 700 Chiều cao HT (mm) 530 Thể tích bể (lít) 853 Thể tích dung dịch (lít) 684 Tính cường độ dòng điện vào bể chọn nguồn điện 3.8.1 Tính cường độ dòng điện vào bể Cường độ dòng điện vào bể tính toán theo công thức sau: I = Dc.y ,( A) CT.2.2.4 – PPTKXMĐ- PSG.TS Trần Minh Hoàng Trong : I : cường độ dòng điện vào bể, A Dc : mật độ dòng điện, A/dm2 y : đơn vị tải, dm2 Nhưng tiến hành chọn nguồn điện thực tế phải nhân với hệ số an toàn 1,2 thành IT để chọn chỉnh lưu Ta có : Dc = 3,5 (A/dm2) Chọn diện tích khung không cách điện 5% tổng diện tích vật mạ 20 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Đơn vị tải y = 30.1,02.1,05 = 32,13 (dm2) Suy : I = Dc.y = 3,5.32,13= 112 (A) Vậy cường độ dòng điện thực tế vào bể : IT = I.1,2 = 112.1,2= 134 (A) 3.8.2 Mật độ dòng thể tích : Dòng điện qua dung dịch làm tăng nhiệt độ dung dịch điện giải lên (hiệu ứng Jun), nên thiết kế dây chuyền phải quy định rõ mật độ dòng thể tích bể mạ kẽm iv = I/Vdd, A/l Trong đó: Vdd thể tích dung dịch bể, Vdd = 684 , l I cường độ dòng điện vào bể, A I = 134 , A iv = 134/684 = 0,196 ( A/l ) Thỏa mãn điều kiên mật độ dòng thể tích iv bệ mạ kẽm 0,2 A/l ( tra iv = 0,2 A/l sách PPTKXMĐ – trang 42 ) 3.8.3 Tính điện vào bể Để cung cấp nguồn điện chiều cho bề mạ, bể điện phân…Ngày thường dùng chỉnh lưu bán dẫn, loại máy phát dựng Thực tế đồ án ta dựng chỉnh lưu làm mát dầu Khi chọn nguồn điện chiều phải vào yếu tố như: Cường độ dòng điện I, điện bể U, bể nên trang bị riêng chỉnh lưu, dòng điện yêu cầu vào bể vượt 21 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp công suất chỉnh lưu chọn nguồn lớn mắc hai hay ba chỉnh lưu để cấp điện cho Chọn điện nguồn Un trước hết phải tính điện bể Ub: Un ≥ Ub + 0,1Un , V Điện bể hàm số thành phần dung dịch, chế độ làm việc, khoảng cách điện cực chất điện cực Đại đa số trình mạ điện đòi hỏi điện danh nghĩa chỉnh lưu là: 6V Công thức xác định điện bể sau: Ub = (1+β)[Ea – Ec + (1+α).I.R] , V Trong đó: β: hệ số xét tới tổn thất điện chỗ tiếp xúc dây dẫn loại I Ea, Ec : điện anot, catot, V α : hệ số xét tới tổn thất điện dung dịch độ dày bọt I : Là cường độ dòng điện tính toán theo công thức trên, A R : điện trở dung dịch, Ω Tính theo công thức sau: R=  100.χ y , Ω Với : ℓ: khoảng cách điện cực, cm χ: độ dẫn điện riêng dung dịch, 1/Ω.cm y: phụ tải bể, dm2 Khi tính Ub Dc ≠ Da I phải tính theo công thức sau: I= Dc.Da y , A/dm2 22 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp hay I= D y , A/dm với D = Dc.Da , A/dm2 Tính điện trở dung dịch R R= Trong  100.χ y l = 20 cm , χ 20 100.0,3.32,13 = = 0,02 , Ω = 0,3 Ω-1.cm-1, y = 32,13 dm2 Tính điện vào bể: Ub = (1+β)[Ea – Ec + (1+α).I.R] , V Trong đó: β = 0,04 , Ea = - 1,30 V, Ec = -1,45 V, α = 0,02 I = 134 A R = 0,02 Ω Suy điện vào bể: Ub = (1+β)[Ea – Ec + (1+α).I.R] = (1+0,04)[-1,30 + 1,45 + (1+0,02).134.0,02] = (V) Các thông số: β, Ea , Ec , α, χ , γ tra bảng 2.2 - trang 39 – PPTKXMĐ 23 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Bảng tổng hợp dòng điện điện vào bể Bể Mạ kẽm Dc ,A/dm2 3,5 Ub , V Y , dm2 32,12 IT , A 134 iv , A/l 0,196 Bảng 10 Chọn đặc tính kỹ thuật số chỉnh lưu Bể Mạ kẽm IT , A 134 Ub , V Loại chỉnh lưu 3200A-12V Công suất 38,4 kw Kích thước 800x700x1600 Chương XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Xử lí nước thải Crom Xưởng mạ vào sản xuất thải nhiều hóa chất độc hại theo nước bao gồm axit, kiềm, chất hữu cơ, kim loại, kim loại nặng Cr… Đối với chất thải axit kiềm ta cho chúng tự trung hòa lẫn thử giấy pHcho tới pH = pH > ta thêm axit tới pH = 8,5, pH< ta thêm kiềm tới pH = 5,5 trước thải môi trường Đối với nước rửa bể rửa vật mạ có lượng lớn ion kim loại Zn 2+ ta xử lý cách kết tủa hóa học cách cho thêm Ca(OH) 2, để kết tủa ion kim loại đó, sau lọc để loại bỏ ion Zn2++ 2OH- = Zn(OH)2 Nước thải từ bể rửa vật mạ Cromat hóa có chứa nhiều ion Cr ion kim loại độc phải xử lý kỹ trước cho môi trường Làm Cr cách sau: Dựng bisunfit để chuyển Cr6+ thành Cr3+ 2Cr2O72- + 3S2O32- + H2O = 4Cr3+ + 6SO42- + 2H+ 24 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Kết tủa Cr3+ pH = đến 8,5 Ca(OH)2 Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3 Các chất oxy hóa thường dùng công nghiệp: clo khí lỏng, hợp chất clo (vơi clorua, hypoclorit), ozon, kali permanganat, sắt sunfat … Phổ biến vôi clorua hypoclorit Các chất sử dụng để oxy hóa phụ gia hữu cơ… Ghi chú: Bể xử lý nước thải hữu Bể chứa dung dịch hữu hỏng 25 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Trạm cân đong chất oxy hóa Chứa dung dịch crom hỏng Trạm cân đong chất khử Cấp axit Chứa dung dịch axit thải Chứa dung dịch kiềm thải Cấp vôi hay kiềm 10 Bể làm nước thải cromat, kem sunfua 11 Bể làm nước thải kiềm axit (chứa ion kim loại Cu2+, Ni2+) 12 Lắng gạn 13 Trạm làm 14 Máy ép bùn 15 Trạm khử nước *, Thuyết minh sơ đồ: Dung dịch kiềm thải trước tiên trung hòa tạm thời 5, Sau trung hòa chúng đưa vào bể 7, chúng tiếp tục trung hòa đến pH = sau chúng đưa sang bể lắng Cr đưa vào Cr3+ khử thành Cr6+ Sau đưa sang xảy trình: Cr3++ 3OH- = Cr(OH)3 Sau bùn đưa sang bể lắng Ở bùn ép qua máy ép 11 Nước quay lại tái sản xuất Nước thải chứa Zn2+ đưa vào bể 13 với nước để khử ion kim loại thành hợp chất kết tủa Trước thải môi trường từ máy ép 11 nước thải qua trạm khử 12 để khử mùi 26 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp KẾT LUẬN Đồ án thiết kế dây chuyền mạ tự động mạ kẽm, chi tiết đùi xe đạp, suất 1,150,000/năm với số liệu tính toán như:thời gian mạ, kích thước bể mạ, bước gia công, tiêu hao điện năng, tính toán thông số kỹ thuật nguồn điện, xử lý nước thải… Dây chuyền tự động sử dụng công nghệ đại với nhiều ưu điểm,khi hệ thống làm việc chúng liên tục từ đầu kết thúc, thuận tiện cho việc thao tác vận hành mà đảm bảo chất lượng lớp mạ Các vấn đề bố trí tổ chức sản xuất, vấn đề xử lý nước thải…đều áp dụng biện pháp kỹ thuật tốt nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm thân thiện với môi trường Qua thời gian hoàn thành đồ án em nắm nguyên tắc trình thiết kế phân xưởng mạ điện Đồ án giúp em tổng hợp kiến thức chuyên ngành học kiến thức khác biết bố trí sản xuất, lựa chọn quy trình công nghệ đảm bảo phù hợp điều kiện cần thiết kèm theo 27 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Đặng Việt Anh Dũng thầy cô Bộ môn Công Nghệ Điện Hoá Bảo Vệ Kim Loại tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ mạ điện – PGS.TS.Trần Minh Hoàng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà Nội – 2001 Sổ tay mạ điện – Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Hà Nội – 2003 Mạ điện - PGS.TS.Trần Minh Hoàng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Hà Nội – 2001 PGS.TS.Trần Minh Hòang,Phương pháp thiết kế phân xưởng mạ điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2001 Nguyễn Văn Lộc, kỹ thuật mạ điện, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội, 2001 28 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 29 [...]... trong để khử các ion kim loại này thành các hợp chất kết tủa Trước khi thải ra ngoài môi trường thì từ máy ép 11 nước thải qua trạm khử 12 để khử mùi 26 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp KẾT LUẬN Đồ án thiết kế dây chuyền mạ tự động mạ kẽm, chi tiết đùi xe đạp, năng suất 1,150,000/năm với các số liệu tính toán cơ bản như:thời gian mạ, kích thước bể mạ, các bước gia công, tiêu hao điện năng, tính toán... Tính hệ số thiết bị Hệ số tận dụng của thiết bị được tính theo công thức: K= n nt Trong đó: n: số bể mạ tính được, n = 3,85 nt: số bể mạ đã quy tròn, nt = 4 Suy ra: K= 3,85/4= 0,93 Hệ số sử dụng thiết bị đạt yêu cầu Bảng 7 tổng hợp kết quả tính Thời gian mạ Thờigian cromat (phút) hóa (phút) 24 3 Số bể (bể) 4 Nhịp ra hàng (phút) 6 Hệ số sử dụng thiết bị 0,93 17 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 3.6 Tính... bị tách ra khỏi bề mặt vật mạ - Sau đó vật mạ được đưa sang bể rửa 5, 6 để làm sạch lần cuối - Vật mạ được cho vào bể tẩy nhẹ để lấy đi lớp oxyt mỏng trên bề mặt vật mạ - Sau đó cho qua bể rửa để rửa sạch và tránh việc đưa hóa chất từ bể này sang bể khác 13 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp - Sau khi rửa xong treo vật mạ vào bể mạ kẽm - Mạ kẽm xong nhấc khung catot treo vật mạ vào bể rửa 12, 13 để làm... bề mặt vật mạ - Sau đó khung catot được nhấc sang bể cromat hóa để tiến hành hoàn thành lớp mạ kẽm ( tạo lớp màng thụ động) - Cromat hóa xong nhấc khung catot cho sang bể 15, 16 để rửa sạch vật mạ - Rửa xong tháo vật mạ đem đi sấy khô Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.1 Diện tích của vật mạ Hình 2 Đùi xe đạp Đùi xe đạp có chiều dai 195 mm, một đầu to nối với trục của xe, 1 đầu nhỏ nối với bàn đạp, ở hai... Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội – 2003 Mạ điện - PGS.TS.Trần Minh Hoàng – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội – 2001 PGS.TS.Trần Minh Hòang,Phương pháp thiết kế phân xưởng mạ điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2001 Nguyễn Văn Lộc, kỹ thuật mạ điện, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội, 2001 28 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 29 ... có 2 lỗ Diện tích tổng bề mặt vật mạ là S = 1.02 (dm2) 14 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 3.2 Thời gian gia công trong các bể mạ Thời gian mạ được tính theo công thức: = 1 + , phút Trong đó: 1 là thời gian điện phân , phút 2 là thời gian phụ , phút Khi điện kết tủa kim loại, 1 được tính theo công thức (2.1) - PPTKXMĐ/17: 1 = )/(ic) , phút Trong đó: : chiều dày lớp kết tủa, mm : khối lượng riêng, g/cm3.. .Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp 2.2.2 Mạ kẽm từ dung dịch phức Dung dịch phức (thường có môi trường kiềm hay trung tính) phổ biến nhất là dung dịch xyanua, rồi đến dung dịch amoniacat, zincat, pyrophophat Đặc điểm chung của nhóm dung dịch này là kẽm nằm dưới dạng ion phức, phóng điện với phân cực catot lớn, cho lớp mạ mịn, khả năng phân bố tốt nên mạ được cho các vật mạ có hình thù... trang 39 – PPTKXMĐ 23 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Bảng 9 tổng hợp dòng điện và điện thế vào bể Bể Mạ kẽm Dc ,A/dm2 3,5 Ub , V 3 Y , dm2 32,12 IT , A 134 iv , A/l 0,196 Bảng 10 Chọn đặc tính kỹ thuật của một số chỉnh lưu Bể Mạ kẽm IT , A 134 Ub , V 3 Loại chỉnh lưu 3200A-12V Công suất 38,4 kw Kích thước 800x700x1600 Chương 4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Xử lí nước thải Crom Xưởng mạ khi đi vào sản xuất... suất của một bể (chi tiết/ngày) Theo bảng 3 ta có Pn = 4000 (chi tiết/ngày) Vậy số bể mạ kẽm là: n = 4000/1120 = 3,67 (bể) Quy tròn lên là n = 4 (bể) 3.4 Nhịp ra hàng Nhịp ra hàng N là tỷ số giữa thời gian gia công và số bể mạ đã quy tròn: 16 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp N = /n Tỷ số giữa thời gian mạ kẽm và số bể mạ kẽm là: N = 24/4 = 6 (phút) Số bể tẩy dầu mỡ: n = 5/6 = 0,83 (bể) Chọn 1 bể tẩy... vật mạ 20 Thiết kế phân xưởng mạ đùi xe đạp Đơn vị tải y = 30.1,02.1,05 = 32,13 (dm2) Suy ra : I = Dc.y = 3,5.32,13= 112 (A) Vậy cường độ dòng điện thực tế vào bể là : IT = I.1,2 = 112.1,2= 134 (A) 3.8.2 Mật độ dòng thể tích : Dòng điện đi qua dung dịch sẽ làm tăng nhiệt độ của dung dịch điện giải lên (hiệu ứng Jun), nên khi thiết kế dây chuyền phải quy định rõ mật độ dòng thể tích đối với bể mạ kẽm