Dalam manufaktur modern, emas imersi dan pelapisan emas merupakan metode perawatan permukaan yang umum, banyak digunakan untuk meningkatkan estetika produk, ketahanan korosi, konduktivitas, dan sifat-sifat lainnya. Namun, terdapat perbedaan yang signifikan dalam struktur biaya kedua proses ini. Pemahaman mendalam tentang perbedaan ini sangat penting bagi perusahaan untuk memilih proses yang tepat, mengendalikan biaya produksi, dan meningkatkan daya saing pasar.

Prinsip proses dan dasar biaya

Proses pelapisan emas, yang umumnya disebut pelapisan emas kimia, adalah proses yang menggunakan reaksi oksidasi-reduksi kimia untuk melapisi lapisan emas pada permukaan tembaga dari material substrat, seperti papan PCB. Prinsipnya adalah ion emas direduksi melalui agen pereduksi spesifik dalam larutan yang mengandung garam emas dan diendapkan secara merata pada permukaan substrat. Proses ini tidak memerlukan arus eksternal, relatif ringan, dan memiliki persyaratan peralatan yang relatif sederhana. Namun, proses pelapisan emas memerlukan kontrol parameter yang presisi seperti komposisi, suhu, dan nilai pH larutan untuk memastikan kualitas dan keseragaman ketebalan lapisan emas. Karena proses pelapisan emas yang relatif lambat, diperlukan waktu pemrosesan yang lebih lama untuk mencapai ketebalan lapisan emas yang diinginkan, yang pada akhirnya akan meningkatkan biaya waktu.

Proses pelapisan emas terutama dicapai melalui prinsip elektrolisis. Dalam sel elektrolit, benda kerja yang akan diolah digunakan sebagai katode dan emas sebagai anoda, kemudian ditempatkan dalam elektrolit yang mengandung ion emas. Ketika arus listrik mengalir, ion emas menerima elektron di katode, direduksi menjadi atom emas, dan mengendap di permukaan benda kerja. Proses ini dapat dengan cepat mengendapkan lapisan emas yang relatif tebal di permukaan benda kerja, dan efisiensi produksinya pun relatif tinggi. Namun, proses elektrolisis membutuhkan peralatan catu daya khusus, yang menuntut presisi dan stabilitas peralatan yang tinggi. Akibatnya, biaya pembelian dan perawatan peralatan juga meningkat.

Perbedaan biaya penggunaan material emas

Dalam hal jumlah emas yang digunakan, proses pelapisan emas biasanya membutuhkan lebih banyak emas. Karena pelapisan emas dapat mencapai deposisi lapisan emas yang relatif tebal, kisaran ketebalannya umumnya antara 0,1 dan 2,5μm. Sebaliknya, lapisan emas yang diperoleh dengan proses penenggelaman emas lebih tipis. Misalnya, dalam aplikasi papan PCB, ketebalan lapisan emas dalam proses pelapisan emas umumnya sekitar 0,05-0,15μm. Dengan meningkatnya ketebalan lapisan emas, jumlah material emas yang dibutuhkan untuk proses pelapisan emas meningkat secara linear. Selain itu, selama proses elektrolisis, untuk memastikan pasokan ion deposisi yang berkelanjutan dan stabilitas efek elektroplating, konsentrasi ion emas dalam elektrolit perlu dipertahankan pada tingkat tertentu, yang berarti bahwa lebih banyak material emas akan dikonsumsi selama proses produksi.

Selain itu, fluktuasi harga material emas memiliki tingkat dampak yang berbeda terhadap biaya kedua proses tersebut. Karena jumlah material emas yang digunakan dalam proses penenggelaman emas relatif kecil, perubahan biaya relatif kecil ketika menghadapi fluktuasi harga emas. Sedangkan untuk proses pelapisan emas, yang sangat bergantung pada material emas, setiap fluktuasi harga emas akan berdampak signifikan terhadap biayanya. Misalnya, ketika harga emas internasional naik tajam, biaya proses pelapisan emas akan meningkat pesat, sehingga memberikan tekanan biaya yang cukup besar bagi perusahaan.

Perbandingan biaya peralatan dan tenaga kerja

Peralatan yang dibutuhkan untuk proses penenggelaman emas relatif sederhana, terutama meliputi tangki reaksi, sistem sirkulasi larutan, perangkat pengontrol suhu, dll. Biaya pembelian awal perangkat ini relatif rendah, dan untuk pengoperasian sehari-hari, biaya perawatannya juga tidak tinggi. Karena prosesnya relatif stabil, persyaratan teknis bagi operator terutama berfokus pada pemantauan dan penyesuaian parameter larutan, dan biaya pelatihan personel relatif rendah.

Proses pelapisan emas membutuhkan catu daya elektroplating khusus, penyearah arus, tangki elektroplating, serta sistem filtrasi dan sirkulasi yang kompleks dan peralatan lainnya. Perangkat ini tidak hanya mahal, tetapi juga mengonsumsi listrik dalam jumlah besar selama pengoperasian, sehingga mengakibatkan penyusutan dan biaya konsumsi energi yang tinggi untuk peralatan tersebut. Sementara itu, proses elektrolisis memiliki persyaratan kontrol yang sangat ketat untuk parameter proses, seperti rapat arus, tegangan, waktu elektroplating, dll. Setiap penyimpangan pada parameter apa pun dapat menyebabkan masalah kualitas pada lapisan emas. Hal ini menuntut operator untuk memiliki keterampilan profesional yang tinggi dan pengalaman yang kaya, sementara biaya pelatihan manual dan sumber daya manusia relatif tinggi.

Pertimbangan faktor biaya lainnya

Dalam produksi aktual, masih terdapat beberapa faktor lain yang dapat memengaruhi biaya kedua proses tersebut. Misalnya, dalam proses penyiapan dan pemeliharaan larutan pelapisan emas, berbagai reagen kimia diperlukan. Meskipun biaya reagen ini relatif lebih rendah daripada biaya material emas, biayanya tetap cukup besar dalam jangka panjang. Selain itu, air limbah yang dihasilkan selama proses deposisi emas mengandung logam berat dan zat kimia, yang memerlukan pengolahan khusus agar memenuhi standar pembuangan limbah yang ramah lingkungan. Biaya pengolahan air limbah juga tidak dapat diabaikan.

Selama proses elektroplating pelapisan emas, masalah kualitas lapisan emas dapat terjadi akibat kontrol proses yang tidak tepat, seperti daya rekat lapisan emas yang kurang baik dan ketebalan yang tidak merata. Setelah masalah ini terjadi, benda kerja seringkali perlu dikerjakan ulang, yang tidak hanya meningkatkan biaya material dan waktu, tetapi juga dapat menyebabkan penurunan efisiensi produksi. Selain itu, proses pelapisan emas memiliki persyaratan yang tinggi terhadap lingkungan produksi. Kebersihan serta kestabilan suhu dan kelembapan bengkel perlu dijaga, yang juga akan meningkatkan biaya produksi hingga batas tertentu.

Terdapat berbagai perbedaan biaya antara proses penenggelaman emas dan proses pelapisan emas. Ketika perusahaan memilih proses, mereka tidak dapat hanya menilai berdasarkan biaya. Mereka juga perlu mempertimbangkan secara komprehensif faktor-faktor seperti persyaratan kinerja produk, skala produksi, dan posisi pasar. Dalam proyek produksi skala besar di mana pengendalian biaya sangat penting, jika produk tidak memiliki persyaratan yang sangat tinggi untuk ketebalan dan ketahanan aus lapisan emas, keunggulan biaya dari proses penenggelaman emas cukup jelas. Untuk beberapa produk kelas atas, seperti peralatan elektronik kedirgantaraan, persyaratan untuk kinerja dan tampilan produk sangat tinggi. Sekalipun proses pelapisan emas mahal, perusahaan tetap dapat memilih proses ini untuk memenuhi tuntutan kualitas produk yang tinggi. Hanya dengan mempertimbangkan berbagai faktor secara komprehensif, perusahaan dapat membuat pilihan proses yang sesuai untuk pengembangan mereka sendiri dan memaksimalkan efektivitas biaya.