A modern gyártásban az immerziós aranyozás és az aranyozás gyakori felületkezelési módszerek, amelyeket széles körben alkalmaznak a termékek esztétikájának, korrózióállóságának, vezetőképességének és egyéb tulajdonságainak javítására. A két folyamat költségszerkezetében azonban jelentős különbségek vannak. Ezen különbségek alapos megértése nagy jelentőséggel bír a vállalatok számára a folyamatok ésszerű kiválasztásához, a termelési költségek ellenőrzéséhez és a piaci versenyképesség javításához.
Folyamatelvek és költségalap
Az aranyozási eljárás, amelyet általában kémiai aranyozásnak neveznek, egy olyan eljárás, amely kémiai oxidációs-redukciós reakciókat alkalmaz egy aranyréteg felvitelére egy hordozóanyag, például egy NYÁK-lap rézfelületére. Az elv az, hogy egy aranysókat tartalmazó oldatban az aranyionok egy specifikus redukálószer segítségével redukálódnak, és egyenletesen lerakódnak a hordozó felületén. Ez az eljárás nem igényel külső áramot, viszonylag enyhe, és viszonylag egyszerű követelményeket támaszt a berendezéssel szemben. Az aranyozási eljárás azonban a paraméterek, például az oldat összetételének, hőmérsékletének és pH-értékének pontos szabályozását igényli az aranyréteg minőségének és vastagságának egyenletességének biztosítása érdekében. A viszonylag lassú aranysüllyedési folyamat miatt hosszabb feldolgozási időre van szükség a kívánt aranyréteg vastagságának eléréséhez, ami bizonyos mértékig növeli az időköltséget.
Az aranyozási eljárás főként az elektrolízis elvén történik. Az elektrolizáló cellában a kezelendő munkadarabot katódként, az aranyat pedig anódként használják, majd az aranyionokat tartalmazó elektrolitba helyezik. Amikor elektromos áram halad át rajtuk, az aranyionok elektronokat vesznek fel a katódon, aranyatomokká redukálódnak és lerakódnak a munkadarab felületén. Ez a folyamat gyorsan viszonylag vastag aranyréteget képes lerakni a munkadarab felületén, és a termelési hatékonyság viszonylag magas. Az elektrolízis folyamata azonban speciális tápegységet igényel, amely magas követelményeket támaszt a berendezés pontosságával és stabilitásával szemben. Ennek eredményeként a berendezések beszerzési és karbantartási költségei is ennek megfelelően emelkednek.
Az arany anyagfelhasználásának költségkülönbsége
Az aranyozási eljárás általában több aranyat igényel a felhasznált arany mennyiségét tekintve. Mivel az aranyozás viszonylag vastag aranyréteget eredményez, a vastagsága általában 0,1 és 2,5 μm között van. Ezzel szemben az aranyozási eljárással kapott aranyréteg vékonyabb. Például NYÁK-lapok alkalmazásakor az aranyozási eljárás során az aranyréteg vastagsága általában 0,05-0,15 μm körül van. Az aranyréteg vastagságának növekedésével az aranyozási eljáráshoz szükséges aranyanyag mennyisége lineárisan növekszik. Ezenkívül az elektrolízis során a lerakódási ionok folyamatos ellátásának és a galvanizálási hatás stabilitásának biztosítása érdekében az elektrolitban lévő aranyionok koncentrációját egy bizonyos szinten kell tartani, ami azt jelenti, hogy a gyártási folyamat során több aranyanyag felhasználására kerül sor.
Ezenkívül az arany alapanyagainak áringadozása eltérő mértékben befolyásolja a két eljárás költségeit. Az aranybevonási eljárásban felhasznált aranyanyag viszonylag kis mennyisége miatt a költségváltozás viszonylag csekély az aranyárak ingadozása esetén. Ami az aranyozási eljárást illeti, amely nagymértékben támaszkodik az arany alapanyagaira, az aranyár bármilyen ingadozása jelentős hatással lesz a költségeire. Például, amikor a nemzetközi aranyár meredeken emelkedik, az aranyozási eljárás költsége gyorsan emelkedik, jelentős költségnyomást gyakorolva a vállalatokra.
A berendezések és a munkaerőköltségek összehasonlítása
Az aranyásási folyamathoz szükséges berendezések viszonylag egyszerűek, főként a reakciótartályt, az oldatkeringető rendszert, a hőmérsékletszabályozó berendezést stb. foglalják magukban. Ezeknek az eszközöknek a kezdeti beszerzési költsége viszonylag alacsony, és a napi üzemeltetés során a karbantartási költségek sem magasak. A viszonylag stabil folyamatnak köszönhetően az üzemeltetőkre vonatkozó műszaki követelmények főként az oldatparaméterek monitorozására és beállítására összpontosulnak, a személyzet képzésének költségei pedig viszonylag alacsonyak.
Az aranyozási eljárás speciális galvanizáló tápegységeket, egyenirányítókat, galvanizáló tartályokat, valamint komplex szűrő- és keringtető rendszereket és egyéb berendezéseket igényel. Ezek az eszközök nemcsak drágák, de működés közben nagy mennyiségű villamos energiát is fogyasztanak, ami magas értékcsökkenési és energiafogyasztási költségeket eredményez a berendezések számára. Eközben az elektrolízis folyamat rendkívül szigorú ellenőrzési követelményekkel rendelkezik a folyamatparaméterekre, például az áramsűrűségre, feszültségre, galvanizálási időre stb. Bármely paraméter eltérése minőségi problémákhoz vezethet az aranyréteggel kapcsolatban. Ez megköveteli a kezelőktől a magas szakmai készségeket és a gazdag tapasztalatot, és mind a kézi képzés, mind az emberi erőforrás költségei viszonylag magasak.
Egyéb költségtényezők
A tényleges gyártás során további tényezők is befolyásolhatják a két folyamat költségeit. Például az aranyozási eljárás oldatkészítési és karbantartási folyamatában különféle kémiai reagensekre van szükség. Bár ezeknek a reagenseknek a költsége viszonylag alacsonyabb, mint az arany alapanyagoké, hosszú távon mégis jelentős kiadást jelent. Ezenkívül az aranyleválasztási folyamat során keletkező szennyvíz nehézfémeket és vegyi anyagokat tartalmaz, amelyek speciális kezelést igényelnek a környezetvédelmi kibocsátási előírásoknak való megfelelés érdekében. A szennyvíztisztítás költségeit sem szabad figyelmen kívül hagyni.
Az aranyozás galvanizálási folyamata során problémák merülhetnek fel az aranyréteg minőségével a nem megfelelő folyamatszabályozás, például az aranyréteg elégtelen tapadása és az egyenetlen vastagság miatt. Ha ezek a problémák előfordulnak, a munkadarabokat gyakran újra kell megmunkálni, ami nemcsak az anyag- és időköltségeket növeli, hanem a termelési hatékonyság csökkenéséhez is vezethet. Ezenkívül az aranyozási folyamat magas követelményeket támaszt a termelési környezettel szemben. Szükséges a műhely tisztaságának, valamint a stabil hőmérséklet és páratartalom fenntartása, ami bizonyos mértékig szintén növeli a termelési költségeket.
Az aranyozási eljárás és az aranyozási eljárás között számos költségkülönbség van. Amikor a vállalatok eljárásokat választanak, nem ítélhetnek pusztán a költségek alapján. Átfogóan figyelembe kell venniük olyan tényezőket is, mint a termék teljesítménykövetelményei, a termelési lépték és a piaci pozicionálás. Nagyméretű gyártási projektekben, ahol a költségellenőrzés nagy jelentőséggel bír, ha a terméknek nincsenek különösen magas követelményei az aranyréteg vastagságával és kopásállóságával kapcsolatban, az aranyozási eljárás költségelőnye meglehetősen nyilvánvaló. Egyes csúcskategóriás termékek, például a repülőgépipari elektronikai berendezések esetében a termék teljesítményével és megjelenésével szemben támasztott követelmények rendkívül magasak. Még ha az aranyozási eljárás költséges is, a vállalatok továbbra is választhatják ezt az eljárást a termékek magas minőségi követelményeinek kielégítésére. A vállalatok csak a különböző tényezők átfogó mérlegelésével tudnak olyan eljárásokat választani, amelyek megfelelnek saját fejlesztésüknek, és maximalizálják a költséghatékonyságot.