Đồ Án Tốt Nghiệp Mạ Kim Loại

Đồ án tốt nghiệp

mục luc
Chơng I: Tổng quan ..............................................................................................1
1.1. Giới thiệu về vật mạ và lớp mạ ....................................................................1
1.1.1. Phơng pháp mạ hoá học ........................................................................1
1.1.2. Mạ tăng cứng Ni - Cr.............................................................................2
1.2. Đặc tính hàng mạ, chọn loại lớp mạ và chiều dày từng lớp mạ ..................6
1.2.1. Đặc tính hàng mạ ..................................................................................6
1.2.2. Chọn lớp mạ và chiều dày lớp mạ ......................................................16
1.3. Chọn khung treo .........................................................................................16
1.4. Chế độ làm việc của xởng ..........................................................................18
1.4.1. Thời gian làm việc danh nghĩa ...........................................................18
1.4.2. Thời gian làm việc thực tế ..................................................................18
1.5. Quy trình công nghệ ..................................................................................19
1.6. Chọn thiết bị ...............................................................................................24
Chơng II: Tính toán thiết kế ............................................................................25
2.1. Xác định thời gian gia công trong các bể ..................................................25
2.2. Tính thiết bị ................................................................................................26
2.2.1. Tính số bể mạ.......................................................................................27
2.2.2. Tính kích thớc của bể mạ ....................................................................29
2.3. Cấu trúc của dây chuyền ............................................................................30
2.4. Chọn nguồn điện một chiều .......................................................................31
2.4.1. Điện thế cho bể mạ Ni mờ ..................................................................32
2.4.2. Điện thế cho bể mạ Ni bóng ...............................................................33
2.4.3. Điện thế cho bể mạ Cr ........................................................................34
2.5. Tính tiêu hao lợng điện đun nóng ..............................................................35
2.5.1. Dối với bể mạ Ni mờ....................................................................................37
2.5.2. Bể mạ Ni bóng ....................................................................................38
2.5.3. Bể mạ Cr ..............................................................................................38
2.5.4. Bể mạu Cu hoá học, xâm thực, tẩy dầu mỡ, rửa nóng .......................39

2.6. Tiêu hao không khí nén ..............................................................................42
2.7. Tiêu tốn nớc ................................................................................................43
Lê Xuân Tuấn

1

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

2.8. Quạt thông gió ............................................................................................45
2.8.1 Đối với bể tẩy dầu mỡ ..........................................................................46
2.8.2 Bể xâm thực bề mặt ..............................................................................46
2.8.3. Bể mạ đồng hoá học ............................................................................46
2.8.4 Bể mạ Ni mờ và Ni bóng .....................................................................46
2.8.5. Bể mạ Cr ..............................................................................................47
2.8.6. Chọn quạt ............................................................................................48
2.9. Tiêu tốn điện năng ......................................................................................48
2.9.1 Điện năng tiêu thụ cho các nguồn điện một chiều trong một năm ....49
2.9.2. Điện năng chạy các động cơ điện trong một năm .............................50
2.9.3. Điện năng tiêu thụ cho máy sấy trong một năm ................................50
2.9.4. Điện năng tiêu thụ chạy quạt thông gió trong một năm ....................50
2.9.5. Điện năng để chạy máy sục dung dịch mạ tảy rửa ............................51
2.9.6. Điện năng chiếu sáng trong một năm ................................................51
2.10. Tiêu hao hoá chất và anốt ........................................................................52
2.10.11. Tiêu hao hoá chất ............................................................................52
2.10.2. Tính lợng anốt hoà tan ......................................................................55
Chơng III: Làm sạch nớc thải từ xởng mạ .......................................................56
Chơng IV: Xây dựng và tổ chức sản xuất .........................................................59

Chơng V: Kỹ thuật và an toàn lao động ...........................................................61
Chơng VI: Kết luận .............................................................................................63
Tài liệu tham khảo .............................................................................................64

Lê Xuân Tuấn

2

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

chơng I: tổng quan
1.1. GIới thiệu về vật mạ và lớp mạ.

Mạ kim loại lên bề mặt chất dẻo mở rộng phạm vi ứng dụng của công
nghiệp nhựa lên đáng kể vì sản phẩm hội tụ đợc các u điểm của hai vật liệu này
là đỡ tốn đợc phần lớn kim loại, dễ gia công, khối lợng của sản phẩm giảm
xuống. Chất dẻo mạ kim loại sẽ có thêm tính dẫn điện, dẫn nhiệt, có thể hàn đợc,
bề mặt đẹp, cứng hơn, chất dẻo đợc bảo vệ và chậm lão hoá hơn và thay thế đợc
cho các vật liệu bằng kim loại và hợp kim màu.
Chất dẻo mạ kim loại đợc dùng nhiều trong công nghiệp ô tô, chế tạo thiết
bị, công nghệ thông tin, điện tử và chế tạo các hàng dân dụng.
Bớc đầu tiên của Mạ kim loại lên chất dẻo là mạ hoá học: tạo đợc lớp kim
loại kết tủa bằng phản ứng hoá học tự xúc tác của Cu hoặc Ni. Sau khi mạ hoá
học ta cũng có thể mạ tiếp một lớp mạ hoá học khác lên trên lớp mạ nền ban đầu
hoặc mạ điện lên nền lớp mạ hoá học nhằm tăng độ cơ tính, chịu ăn mòn và tính
trang sức.
1.1.1. Phơng pháp mạ hoá học

Phơng pháp tạo lớp mạ hoá học nhờ xúc tác thờng đợc ứng dụng để mạ
các chi tiết chất dẻo, thuỷ tinh, sứ kỹ thuật và các phi kim khác. Trong phơng
pháp này ngời ta thờng dùng chất khử có để khử ion kim loại mạ. ION kim loại
mạ đợc khử từ muối phức tạo đợc lớp mạ tốt hơn muối đơn. Tuỳ thuộc vào độ
bền phức kim loại mạ, điện thế của chất khử, nồng độ muối phức, nồng độ chất
khử, pH dung dịch, nhiệt độ mà tốc độ lớp mạ hình thành nhanh hay chậm. Phơng pháp tạo lớp mạ hoá học nhờ xúc tác chỉ diễn ra khi dung dịch tiếp xúc với chất
xúc tác có mặt trên bề mặt mạ. Chất xúc tác cho phản ứng khử cũng có thể bản thân
kim loại nền hay kim loại cho vào dung dịch.
Trong trờng hợp mạ Cu lên chất dẻo chất xúc tác là các kim loại nh vàng
(Au), bạc (Ag), Paladi (Pd) trong đó Pd có hoạt tính xúc tác lớn nhất lại rẻ hơn.
vàng và bạc nên đợc sử dụng nhiều.

Lê Xuân Tuấn

3

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Đối với mạ Cu hoá học muối Cu thờng là đồng Sunfat, nhng cũng có thế là
đồng Nitrat, Clorua, Cacbonat...
Chất khử thờng dùng là Forcualin
Phản ứng xảy ra trên bề mặt xúc tác.
2CHOH + Cu2+ + 4OH- Cu + H2 + 2HCOO- + 2H2O
Lúc đầu bề mặt có xúc tác là Pd sau đó là Cu. Cu thay Pd xúc tác cho phản
ứng (phản ứng tự xúc tác).
Đồng (Cu) là kim loại dẻo, dễ đánh bóng. Trong không khí ẩm, có mặt các
chất xâm thực, đồng dễ bị oxy hoá. Không khí lẫn các hợp chất lu huỳnh, đồng

nhanh chóng bị phủ tín lớp CuS xám hoặc nâu xẫm. Bị tác dụng của hơi ẩm và
axit Cacbonic đồng dần dần đợc phủ lớp cacbonat màu xanh.
Đồng hoà tan mạnh trong axitnitric, chậm hơn trong axitcromic. Axit
sunfuric loãng và trong axit clohydric hầu nh không tác dụng với đồng; tuy
nhiên nếu có mặt oxy hay chất oxy hoá thì tốc độ ăn mòn trở nên đáng kể. Đồng
không bền trong amoniac, trong các chất kiềm khác, đồng nhanh cháy bị đen,
nhng hoà tan rất chậm.
Vì thế ngời ta chỉ dùng đồng để mạ một cách cơ học lên vật liệu nền, nên
muốn dùng lớp mạ đồng một cách độc lập nh mọi lớp mạ bảo vệ trang sức khác
nhất thiết phải qua các khẩu gia công, xử lý, hoàn thiện khác...
Lớp mạ đồng thờng làm lớp mạ lót cho các lớp mạ khác nh Ni, Cr, Ag... vì
nó có tính gắn bám tốt với các kim loại trên.
1.1.2. Mạ tăng cờng Ni - Cr.
Sau khi đã có lớp mạ Cu hoá học mạ thêm hai lớp Ni - Cr lên nền đồng.
Lớp mạ liên hợp ba lớp Cu - Ni - Cr này có tác dụng vừa bảo vệ vừa trang sức và
đợc sử dụng trong công nghiệp chế tạo máy móc, dụng cụ, ô tô, đồ gia dụng.
* Kền (Ni) là kim loại trắng bạc, dẻo, dễ cán dát rèn và đánh bóng. Độ
cứng lớp mạ kền phụ thuộc vào thành phần dung dịch và điều kiện mạ kim loại
kền bền trong điều kiện khí quyển luôn bị phủ một lớp oxyt trong suốt làm thụ
động bề mặt của nó. Nếu khí quyển có chứa các hợp chất lu huỳnh bề mặt kền sẽ
nhanh chóng bị mờ đi. Kền bền trong nớc tự nhiên, nớc cất và nớc chảy, bị mờ
Lê Xuân Tuấn

4

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

đi. Kền dễ bị ăn mòn trong nớc biển tù. Trong H2SO4 và HCl loãng kền tan, thụ
động trong HNO3 đặc. Kền bền trong các dung dịch kiềm và trong kiềm nóng
chảy, các axit hữu cơ chỉ tác dụng với kền khi tiếp xúc lâu ngày với nó.
Lớp mạ kền bảo vệ tốt phải là lớp mạ dày để tránh châm kim, lỗ xếp. Nhng kền là kim loại đắt tiền nên thờng mạ lót bằng lớp mạ Cu.
Tính chất điện hoá của kền khi có lớp lót đồng lót đã thay đổi một cách cơ
bản: trong cặp Cu - Ni, kền là điện cực hoà tan, do đó bị mờ dần và bị ăn mòn
trong không khí ẩm. Nhợc điểm này đợc khắc phục bằng cách mạ thêm lớp
Crom mỏng (0,3 - 0,5 um) trở lên.
Mạ điện Ni mạ từ dung dịch WATTS bao gồm Niken Sunsufat NiSO 4,
NikenClorua NiCl2 và axit bonic H3BO3 và các chất phụ nếu mạ bền bóng.
Phản ứng catốt tạo lớp mạ
Ni2+ + 2e Ni
Đồng thỏi có khí H2 thoát ra
2H+ + 2e H2
Phản ứng trên anốt
2Cl- - 2e Cl2
Khi anốt bị thụ động hoàn toàn có thể anốt lệch về phía dng +1,5V thì Oxi
cũng bắt đầu thoát ra theo phản ứng:
4OH- - 4e O2 + 2H2O
ION Cl- có tác dụng ngăn ngừa sự thụ động anốt, axit bo ric H 3BO3 là chất
đệm của dung dịch mạ Niken, nó có vai trò giữ cho PH ổn định trong giới hạn
4,1 ữ 5,5 đó là khoảng PH thu đợc lớp mạ có chất lợng tốt nhất.
* Mạ Crôm
Crôm (Cr) điện giải là kim loại bạc có ánh xanh; có độ cứng rất cao và
chịu mài mòn rất tốt. Nhiệt độ nóng chảy 1750 - 1800 0C. Theo điện thế tiêu
chuẩn (Cr/Cr3+ = -0,7V) thì nó thuộc các kim loại hoạt động. Nhng trong khí
quyển bề mặt Crôm đợc sinh ra lớp màng mỏng oxyt rất kín, chắc, chống ăn mòn
rất tốt, làm cho Crôm giữ đợc màu dắc và độ bóng rất cao.
Lê Xuân Tuấn

5

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Crôm bền trong khí quyển ẩm, trong không khí chứa H2S và SO2; trong
các dung dịch axit sunfuric, nitric, photphoric, axit hữu cơ và dung dịch kiểm.
Nhng trong dung dịch axit HCl và trong H2SO4 đặc nóng Crôm bị hoà tan do
màng oxyt bị phá huỷ.
Trong các hợp chất, Crôm thờng có hoá trị +3 và +6. Hợp chất Crôm hoá
trị +6 là chất oxy hoá mạnh. CrO 3 hoà tan trong nớc tạo thành hỗn hợp các axit
Cromic.
ứng dụng quan trọng của Crôm điện giải là: mạ crôm trang sức rất mỏng
trong hệ lớp mạ bảo vệ trang sức, mạ Crôm bảo vệ chống ăn mòn.
Mạ điện Crôm khác một cách căn bản so với các quá trình mạ điện khác là
sự kết tủa kim loại Crôm từ dung dịch axit Gromic (H 2CrO4), chứ không phải là
từ dung dịch muối hoà tan của kim loại.
Sự kết tủa của Crôm từ dung dịch axit Crômic (Crôm chứa trong anion
CrO42-) thờng diễn ra với sự có mặt của axit H2SO4, axit floboric HBF4,
axitflosilicic H2SiF6. Những axit thêm vào đó tác dụng nh những chất xúc tác,
dung dịch mạ Crôm rất nhạy với các chất bẩn.
Lý thuyết quá trình mạ điện của Crôm vẫn còn cha đợc xác định hoàn
toàn. Một trong các lý thuyết cho rằng, quá trình diễn ra trên catốt, từ Crôm có
Oxy hoá 6+ (CrO3) chuyển thành Crôm có số Oxy hoá 3+ (trong Cr2O3) rồi
Crôm 2+ (CrO) và cuối cùng thành Crôm kim loại.
2CrO3 + 6H+ + 6e Cr2O3 + 3H2O
2Cr2O3 + 4H+ + 4e 4CrO + 2H2O
CrO + 2H+ + 2e Cr + H2O

2H+ + 2e H2
Thuyết Muller cho rằng trong khoảng không gian Catốt có hình thành hợp
chất Cr(OH)CrO4 và bị khử theo quá trình:
Cr(OH)CrO4 + H+ + e CrCrO4 + H2O
CrCrO4 + 2e Cr + CrO42-

Lê Xuân Tuấn

6

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Mặc dù có rất nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế khử axit Cromic
thành kim loại Cr trên catốt. Nhng vẫn cha chó thuyết nào đợc chấp nhận hoàn
toàn

Lê Xuân Tuấn

7

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

1.2. Đặc tính hàng mạ, chọn loại lớp ma và chiều day từng
lớp ma

1.2.1. Đặc tính hàng mạ
Vật liệu làm hàng mạ là nhựa đợc đồng trùng hợp từ Acrylonnitril
Butadien và Styrol gọi tắt là nhựa ABS. Hiện nay nhựa ABS đợc dùng phổ biến
nhất để mạ kim loại vì nó có các u điểm nh tẩy mòn đợc trong axit một cách dễ
dàng đồng thời lại phải bền hoá trong tất cả các dung dịch dùng để chuẩn bị bề
mặt và mạ hoá học, không bị hỏng trong các dung dịch đồng thời không làm
hỏng trong các dung dịch ấy. Nhựa dễ gia công, cứng.
Vật mạ đợc ép là bộ sen vòi trong nhà tắm thờng xuyên tiếp xúc với nớc và khong khí ấn, hàng mạ cũng cần có tính thấm mỹ cao nên vừa mang
tính bảo vệ vừa mang tính trang sức nên tốt nhất là mạ nhiều lớp gồm Cu-NiCr
Bộ sen vòi bao gồm các chi tiết sau:
- Tay vòi rửa và tay thân sen (Hình 1)
- Thân vòi rửa (Hình 2)
- Thân sen (Hình 3)
- Vòi hoa sen (Hình 4)
- Tay gắn thân vòi (Hình 5)
- Bút sen (Hình 6)
- Núm sen (Hình 7)
- ốc giữ thân sen (Hình 8)
- Dây nối thân sen và vòi sen (Hình 9)
- ốc nối dây và thân sen (Hình 10)
- ốc nối dây và vòi hoa sen (Hình 11)

Lê Xuân Tuấn

8

Lớp: Điện hoá & BVKL K46

Đồ án tốt nghiệp

18 (mm)

52 (mm)
12 (mm)

65 (mm)

Hình1

: Tay vòi rửa và Tay thân sen

Diện tích

: Stay = 6.622 (mm2) = 0,006622 (m2)

Vật liệu

: Nhựa ABS

Mạ

: Đồng hoá học/ Nimờ/ Nibóng/ Crôm

Số lợng

: 2 (mỗi bộ)

Lê Xuân Tuấn

9

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

95 (mm)
150
(mm)

50 (mm)

55 (mm)
30 (mm)

30 (mm)

45 (mm)
85 (mm)

H×nh 2:

Th©n vßi röa

DiÖn tÝch:

Sth©n = 24000 (mm2) = 0.024 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

Lª Xu©n TuÊn

10

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

175 (mm)

35 (mm)

30 (mm)

40 (mm)

90 (mm)

25 (mm)

H×nh 3:

Th©n sen

DiÖn tÝch:

Sth©n = 32.700 (mm2) = 0,0327 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m.

Lª Xu©n TuÊn

11

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

65 (mm)

18 (mm)
30 (mm)
130 (mm)

H×nh 4:

Vßi hoa sen

DiÖn tÝch:

Ssen = 23727 (mm2) = 0,023727

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

Lª Xu©n TuÊn

12

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

20 (mm)

30 (mm)
20 (mm)

24 (mm)

H×nh 5:

Tay g¾n th©n vßi

DiÖn tÝch:

Stay = 4490 (mm2) = 0,00490 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABC

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

SL:

2

12 (mm)

45 (mm)
15 (mm)
20 (mm)

H×nh 6:

Nót Sen

DiÖn tÝch:

SNót sen = 2640 (mm2) = 0,00364 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

Lª Xu©n TuÊn

13

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

23 (mm)
7 (mm)
22 (mm)

20 (mm)

H×nh 7:

Nóm sen

DiÖn tÝch:

Snóm = 1860 (mm2) = 0,00186 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

28 (mm)
13 (mm)

H×nh 8:

èc gi÷ th©n sen

DiÖn tÝch:

Sèc = 1140 (mm2) = 0,00114 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

Lª Xu©n TuÊn

14

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


§å ¸n tèt nghiÖp

15 (mm)

1400 (mm)

H×nh 9:

D©y nèi th©n sen vµ vßi sen

DiÖn tÝch:

Sd©y = 66000 (mm2) = 0,066 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m
20 (mm)

12 (mm)

H×nh 10:

èc nèi d©y vµ th©n sen

DiÖn tÝch:

Sèc = 750 (mm2) = 0,00075 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

35 (mm)

22 (mm)

H×nh 11: èc nèi d©y vµ vßi hoa sen
DiÖn tÝch:

Sèc = 2400 (mm2) = 0,0024 (m2)

VËt liÖu:

Nhùa ABS

M¹:

§ång ho¸ häc/ Nimê/ Nibãng/ Cr«m

Lª Xu©n TuÊn

15

Líp: §iÖn ho¸ & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1: Đặc tính hàng cần mạ
Bản
vẽ số
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11

Tên vật mạ
Tay vơi giữa và tay thân sen
Thân vòi rữa
Thân sen
Vòi hoa sen
Tay giữ thân sen
Rút sen
Núm sen
ốc giữ thân sen
Dây nối thân sen với vòi
ốc nối sen với dây
ốc nối dây với vòi

Lê Xuân Tuấn

Vật liệu
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS
Nhựa ABS

16

Số lợng cần

Diện tích mạ

mạ Cái/năm
167990
83995
83995
83995
167990
83995
83995
167990
83995
83995
83995

dm2/cái
0,6622
2,4
3,27
2,37
0,449
0,264
0,186
0,114
6,6

0,075
0,24

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 2: Kế hoạch sản xuất của xởng
Bản
vẽ

Tên vật mạ

số

Số lợng yêu cầu
Số lợng
Cái/năm

Tay vòi rữa và

1

tay thân sen
Thân vòi rữa
Thân sen
Vòi hoa sen
Tay giữ thân

2
3
4
5

sen
Rút sen
Núm sen
ốc giữ thân

6
7
8

sen
Dây nối thân

9
10

11

sen với vòi
ốc nối thân
sen với dây
ôc nối dây
với vòi hoa

167990

Diện
tích mạ
m2/năm

Phế phấn 6%
Số lợng
Cái/năm

1112,43

10080

Diện
tích mạ
m2/năm
66,746

Kế hoạch phải sản
xuất Pn
Số lợng
Cái/năm
178070

Diện
tích mạ
m2/năm
1179,2

83995
83995

83995

2015,88
2746,64
1990,69

5040
5040
5040

120,953
164,8
119,441

89035
89035
89035

2136,833
2911,45
2110,131

167990

754,28

10080

15,257

178070

799,54

83995
83995

221,75
156,231

5040
5040

13,3
9,374

89035
89035

235,055
165,61

167990

191,51

10080

11,49

178070

203

83995

8543,67

5040

332,62

89035

5876,3

83995

62,996

5040

5,78

89035

6,776

83995

201,6

5040

2,096

89035

213,696

sen

Lê Xuân Tuấn

17

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

1.2.2. Chọn loại lớp mạ và chiều dày lớp từng lớp mạ
Tốc độ kết tủa của Cu là 1 um/h. Chiều dày lớp mạ Cu hoá học khoảng 0,2
ữ 03, (um). Ta chọn 0,3 um
Chọn lớp mạ Ni nhiều lớp. Lớp mạ Ni mờ bảo vệ thiết bị, tăng độ chịu mài
mòn cho sản phẩm. Lớp mạ Ni bóng có tác dụng trang sức bảo vệ, có độ bóng
cao nhng nhợc điểm so với lớp mạ kền mờ là thấm nhiều hiđrô hơn. ứng suất nội
lớn hơn, độ lỗ nhiều hơn vì vậy tính chất ăn mòn cũng kém hơn.
Vì lớp mạ Ni bóng có tính chất trang trí là chính nên chọn lớp mạ Ni mờ
là 15 (um), Ni bóng là 8 (um).

Để tăng tính bảo vệ và trang sức cho lớp mạ Ni, cần mạ thêm một lớp Cr
mỏng khoáng 0,3 um lên sản phẩm ở lớp mạ ngoài cùng. Chiều dày của các lớp
mạ:
Chiều dày của các lớp mạ:
Cu

Ni (mờ)

Ni (bóng)

Crôm

0,3 (um)

15 (um)

8 (um)

0,3 (um)

1.3. Chọn khung treo

Khumg treo vật mạ làm bằng thép không rỉ các thanh tròn bằng thép 15
và 5 hàn lại, khung treo và thanh ngang cần bọc một lớp nhựa hoặc quét một
lớp sơn để cách điện, móc treo và cầu trêo để hở
5

15

50 (mm)

850 (mm)

75 mm

100
(m m)

15
1.200 (m m)

Bảng 3: Đơn vị tái mạ trên khung treo
Lê Xuân Tuấn

18

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Bản Tên vật mạ Vật liệu Số vật mạ Diện tích
vẽ

trên

mạ trên 1

Kích thớc

Kế hoạc sản xuất

Ghi

khung mạ

Theo số

chú

Theo Pn

khung
khung/năm

Tay vòi rửa Nhựa
1

123

81,75

1200x850

178070 1448

34

81,75

1200x850

89035

và tay thân ABS
sen
Than

2

vòi Nhựa

rửa

3

ABS

Thân sen

4
5

sen

ABS

Tay giữ

Nhựa

thân sen

ABS

7

Núm sen

Nhựa
ABS
Nhựa
ABS

ốc giữ

Nhựa

thân sen

ABS

Dây nối
thân sen
với vòi sen
ốc nối
10

ABS
Nhựa

Pút sn

9

Nhựa

Vòi hoa

6

8

2619

thân sen
với dây
ốc nối dây

11 với vòi hoa
sen

Nhựa
ABS
Nhựa
ABS
Nhựa
ABS

25

81,75

1200x850

89035

3561

34

81,75

1200x850

89035

2619

182

81,75

1200x850

178070

978

309

81,75

1200x850

89035

288

439

81,75

1200x850

89035

203

717

81,75

1200x850

178070

248

12

81,75

1200x850

89035

7419

1090

81,75

1200x850

89035

82

340

81,75

1200x850

89035

362

1.4. chế độ làm việc của xởng

Xởng làm việc 2 ca/ngày, 4 giờ/ca. Thời gian chuẩn bị và kết thúc công
việc hàng ngày là 0,5 giờ; Thời gian sửa chữa, bảo dỡng cho thiết bị và dung dịch
hàng năm chiếm 4,5%. Thời gian làm việc danh nghãi hàng năm của thiết bị.
Lê Xuân Tuấn

19

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

hàng năm công nhân mạ đợc nghỉ 12% thời gian làm việc danh nghĩa để khám
sức khoẻ định kỳ, học an toàn lao động
1.4.1. Thời gian làm việc danh nghĩa.
Một năm công nhân đợc nghỉ 104 ngày chủ nhật và thứ bảu và 8 ngày lễ
tết. Số ngày đợc nghỉ trong năm của công nhân là:
104 + 8 = 112 (ngày/năm)
Số ngày làm việc danh nghĩa là:
365 - 112 = 253 (ngày)
Số giờ làm việc danh nghĩa là:
253 x 8giờ = 2024 (giờ)
1.4.2. Thời gian làm việc thực tế
Thời gian sửa chữa và bảo dỡng thiết bị là:
Vật mạ
2024 x 45% = 91,08 (giờ)

Nhập kho

(B23)

cát bị và kết(Bthúc
KCS
Thời Phun
gian chuẩn
là: kiểm tra
) công việc hàng ngày

(B22)

253 x 0,5 = 126,5 (giờ)
Đánh bóng cơ học
(B )
Thời gian làm việc thực tế2của thiết bị là:

(B21)

1

2024
- (91,08
(h)
Tẩy
dầu mỡ+ 126,5) =(B1806,12
)

Sấy
Rửa chảy tràn

3

Thời gian công nhân làm việc thực tế là:
Rửa
chảy -tràn
Thu hồi Cr
2024nóng
x (100%
12%) = 1781,12 (giờ)
(B4)
Bảng 4: Thời gian làm việc của thiết bị và công nhân
Rửa lạnh chảy tràn
Mạ Cr
Số giờ làm

Số ca làm

việc trong
trong
Xâm1thực việc
bề mặt
4

2

Rửa lạnh chảy tràn

(B20)
(B19)

Thời gian

Thời gian làm việc thực tế hàng năm

danh nghĩa

Công nhân (giờ)
Thiết
Rửa chảy
trànbị (giờ) (B )
18
1781,12
1806,12

(B5)

2024

(B6)

Mạ Ni ken bóng
(B17)

Khử Cr6+

Mạ Ni ken mờ

Rửa lạnh chảy tràn

Rửa chảy tràn

(B16)

Mạ đồng hoá học

(B15)

(B7)
1. 5. Quy trình công nghệ

Nhạy hoá
Lê Xuân Tuấn

(B8)
20
(B9)
Thuỷ phân

Lớp: Điện hoá & BVKL K46

Hoạt hoá

(B )


(B10)
Đồ án tốt nghiệp

(B13)

(B11)

(B12)

B1. Phun cát

Độ gắn bám của kim loại với nền phụ thuộc nhiều vào gia công bề mặt.
Làm bề mặt sạch, hết rỉ, chất bẩn.
Với chi tiết bằng nhựa và nhỏ nh thiết bị vệ sinh thờng chọn phun cát khô
hay ớt trong thùng quay. Cát thờng là cát thạch anh, bột Cacbonrua hay Corua.
B2. Đánh bóng cơ học
Đánh bóng cơ học làm cho bề mặt sau khi phun cát trở nên nhẵn thêm.
Đánh bóng thờng dùng các máy mài. Trên máy mài gắn các bánh mài trên đó có
gắn các hạt mài: Sắt oxit, Crômoxyt, nhôm oxit...
B3. Tẩy dầu mỡ hoá học
Nhằm loại hết màng dầu mỡ còn bám trên chất dẻo.
Dung dịch tẩy
NaOH 30 (g/l)
Na3PO4.12H2O 15 (g/l)
Na2SiO3 10 (g/l)
Chất HĐBM 3 (g/l)
Thời gian 15 (phút)
B4. Rửa nóng:
Rửa nóng có nhiệt độ 50 ữ 600C. Có tác dụng làm rửa trôi các vết dầu mỡ
còn sót lại và hoá chất kéo theo.
B5. Rửa lạnh
Rửa lạnh lần cuối
B6. Xâm thực
Nhằm tạo ra trên bề mặt cái chân bám đảm bảo cho kim loại kết tủa lên đó
có chân bám chắc.

Thành phần dung dịch
CrO3
400 (g/l)
H2SO4
350 (g/l)
Nhiệt độ: 55 ữ 750C
B7. Rửa lạnh
Lê Xuân Tuấn

21

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

B8. Khử Cr6+
Sau khi xâm thực trong dung dịch Cromat trên bề mặt thờng còn sót lại
các ION Cr6+, khi hoạt hoá các ION này sẽ làm bóng chất xúc tác trên bề mặt. Vì
vậy cần phải trung hoà chúng trong dung dịch NaHSO3.
Cr 6 + + HSO 3 Cr 3+ + SO 24 + H

ở nhiệt độ phòng trong khoảng 1 ữ 1,5 (phút)
B9. Rửa lạnh
B10. Nhạy hoá
Có tác dụng nâng cao hoạt tính bề mặt đối với các khâu tiếp theo.
Dung dịch nhạy hoá
SnCl2

40 g/l

HCl (d = 1,18)

40ml/l

Nhiệt độ

Phòng

Thời gian

4 phút

Sau khi nhúng vào dung dịch trên mặt chất dẻo sẽ bám đọng muối thiếc
Clorua, khi rửa chúng trong nớc lạnh muối này sẽ thuỷ phân.
SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl + HCl
Tạo thành hợp chất thiếc khó tan. Chất này tạo thành màng keo rất mỏng
phủ khắc bề mặt làm cho tính khử đợc tăng cờng và phân bố đều khắp trên bề
mặt.
B11. Thuỷ phân
Nhúng chi tiết bằng dòng nớc cất lạnh. SnCl2 bám trên bề mặt chi tiết bị
thuỷ phân theo phản ứng.
SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl + HCl
Tạo thành hợp chất khó tan. Chất này tạo thành màng keo rất mỏng phủ
khắc trên bề mặt làm cho tính khử đợc tăng cờng.

B12. Hoạt hoá
Lê Xuân Tuấn

22

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Xử lý bề mặt (đã nhạy hoá) bằng dung dịch có tính xúc tác cao Pd2+
Khi nhúng một vật mạ vào sẽ xảy ra phản ứng
Pd2+ + Sn2+ Pd + Sn4+
Pd sinh ra ở dạng rất nhỏ mịn phân tán là chất xúc tác cho quá trình khử
hoá học đồng tiếp đó.
Thành phần dung dịch
PdCl2

0,5 g/l

HCl (d=1,19)

3 ml/l

Nhiệt độ

Phòng

Thời gian

2 (phút)

B13. Mạ đồng hoá học
Tạo lớp dẫn điện cho chất dẻo bằng cách mạ đồng hoá học.

Thành phần dung dịch
CuSO4. 5H2O

15 (g/l)

Na2EDTA

70 (g/l)

NaCH

15 (g/l)

Fornualin 37% ml/l

30 (ml/l)

NiCl26H2O

2 (g/l)

Na2S2O8

0,0008 (g/l)

Natridictylditic cacbonat 0,015 (g/l)
pH

12 ữ 13

Nhiệt độ

50 ữ 700C

B14. Rửa chảy tràn
B15. Mạ Niken mờ
Sau khi mạ đồng hoá học tạo lớp dẫn điện.
Mạ điện lớp Ni mờ lên nền Cu
Lê Xuân Tuấn

23

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Thành phần dung dịch
NiSO4.7H2O

310 (g/l)

NiCl2.6H2O

50 (g/l)

H3BO3

40 (g/l)

DK

3 ữ 7 (A/dm2)

Nhiệt độ

50 ữ 700C

pH

3ữ4

B16. Mạ Niken bóng
Mạ lớp Ni bóng lên nền Ni mờ làm tăng độ bóng cho sản phẩm
Thành phần dung dịch
NiSO4 . 7H2O

250 (g/l)

NiCl2 . 6H2O

50 (g/l)

H3BO3

30 (g/l)

1,4 Bulindiol

0,3 (g/l)

DK

3 ữ 5 (A/dm2)

Nhiệt độ

50 ữ 700C

pH

3ữ5

B17. Rửa chảy tràn
Nhằm loại hết các chất còn bám lại sau khi mạ Niken bóng
B18. Mạ Crôm
Mạ một lớp mỏng Crôm để tăng độ cứng, tăng tính thẩm mĩ và bảo vệ cho
sản phẩm.
Thành phần dung dịch.
CrO3

250 (g/l)

H2SO4

25 (g/l)

Dk

2,5 (A/dm2)

Lê Xuân Tuấn

24

Lớp: Điện hoá & BVKL K46


Đồ án tốt nghiệp

Nhiệt độ

50 ữ 550C

B19. Rửa thu hồi Cr
B20. Rửa chảy tràn
B21. Sấy
Công đoạn này làm cho bề mặt đợc khô sạch trớc khi đem ra thị trờng.
B22. KCS, đóng gòi
Giai đoạn này để phân loại sản phẩm, loại các sản phẩm hỏng, không đủ
chất lợng cho xuất xởng các sản phẩm đạt yêu cầu.
1.6. chọn thiết bị

Chọn thiết bị mạ bán tự động. Các bể trong dây chuyền này có cùng kích
thớc và đợc đặc nối tiếp nhau thành đờng thẳng. Bộ tự hành có khả năng vận
chuyển vật mạ lên - xuống và tiến - lùi theo sự điều khiển của công nhân.
Chọn dây chuyền bán tự động nâng hạ di chuyển kiểu L.

Lê Xuân Tuấn

25

Lớp: Điện hoá & BVKL K46