Í nútíma framleiðslu eru gullhúðun og gullhúðun algengar yfirborðsmeðferðaraðferðir, mikið notaðar til að bæta fagurfræði vara, tæringarþol, leiðni og aðra eiginleika. Hins vegar er verulegur munur á kostnaðaruppbyggingu þessara tveggja ferla. Ítarleg skilningur á þessum mun er afar mikilvægur fyrir fyrirtæki til að velja ferli á skynsamlegan hátt, stjórna framleiðslukostnaði og bæta samkeppnishæfni á markaði.

Ferlareglur og kostnaðargrundvöllur

Gullhúðunarferlið, sem venjulega vísar til efnafræðilegrar gullhúðunar, er ferli sem notar efnafræðilegar oxunar-afoxunarviðbrögð til að setja gulllag á koparyfirborð undirlagsefnis, svo sem prentplötu. Meginreglan er sú að í lausn sem inniheldur gullsölt eru gulljónir afoxaðar með sérstöku afoxunarefni og settar jafnt á yfirborð undirlagsins. Þetta ferli krefst ekki utanaðkomandi straums, er tiltölulega vægt og hefur tiltölulega einfaldar kröfur til búnaðarins. Hins vegar krefst gullhúðunarferlið nákvæmrar stjórnunar á breytum eins og samsetningu, hitastigi og pH-gildi lausnarinnar til að tryggja gæði og þykkt gulllagsins. Vegna tiltölulega hægs gullsökkvandi ferlis þarf lengri vinnslutíma til að ná tilætluðum gulllagsþykkt, sem að einhverju leyti eykur tímakostnaðinn.

Gullhúðunarferlið er aðallega framkvæmt með rafgreiningu. Í rafgreiningarklefanum er vinnustykkið sem á að meðhöndla notað sem bakskaut og gull sem anóða og er sett í raflausn sem inniheldur gulljónir. Þegar rafstraumur fer í gegnum taka gulljónir upp rafeindir við bakskautið, minnka í gullatóm og setjast á yfirborð vinnustykkisins. Þetta ferli getur fljótt myndað tiltölulega þykkt gulllag á yfirborði vinnustykkisins og framleiðsluhagkvæmnin er tiltölulega mikil. Hins vegar krefst rafgreiningarferlið sérhæfðs aflgjafabúnaðar, sem gerir miklar kröfur um nákvæmni og stöðugleika búnaðarins. Þar af leiðandi eykst kaup- og viðhaldskostnaður búnaðarins einnig í samræmi við það.

Kostnaðarmunurinn á notkun gulls

Hvað varðar magn gulls sem notað er, þá krefst gullhúðunarferlið venjulega meira gulls. Þar sem gullhúðun getur náð tiltölulega þykku gulllagi, er þykktarbilið almennt á bilinu 0,1 til 2,5 μm. Aftur á móti er gulllagið sem fæst með gullsökkvunarferlinu þynnra. Til dæmis, við notkun á prentplötum, er þykkt gulllagsins í gullhúðunarferlinu almennt á bilinu 0,05-0,15 μm. Með aukinni þykkt gulllagsins eykst magn gullefnis sem þarf fyrir gullhúðunarferlið línulega. Ennfremur, til að tryggja stöðugt framboð af útfellingjónum og stöðugleika rafhúðunaráhrifanna, þarf að viðhalda styrk gulljóna í rafvökvanum á ákveðnu stigi meðan á rafgreiningarferlinu stendur, sem þýðir að meira gullefni verður notað í framleiðsluferlinu.

Að auki hafa verðsveiflur á gulli mismunandi áhrif á kostnað þessara tveggja ferla. Vegna þess hve lítið magn af gulli er notað í gullvinnsluferlinu er kostnaðarbreytingin tiltölulega lítil þegar kemur að sveiflum í gullverði. Hvað varðar gullhúðunarferlið, sem byggir mikið á gulli, munu allar sveiflur í gullverði hafa veruleg áhrif á kostnað þess. Til dæmis, þegar alþjóðlegt gullverð hækkar hratt, mun kostnaður við gullhúðunarferlið aukast hratt, sem veldur verulegum kostnaðarþrýstingi á fyrirtæki.

Samanburður á búnaði og launakostnaði

Búnaðurinn sem þarf til gullsökkvunarferlisins er tiltölulega einfaldur, aðallega með hvarftanki, lausnarhringrásarkerfi, hitastýringarbúnaði o.s.frv. Upphaflegur kaupkostnaður þessara tækja er tiltölulega lágur og viðhaldskostnaðurinn er ekki hár við daglegan rekstur. Vegna tiltölulega stöðugs ferlis eru tæknilegar kröfur til rekstraraðila aðallega á eftirliti og aðlögun lausnarbreytna og kostnaður við þjálfun starfsfólks er tiltölulega lágur.

Gullhúðunarferlið krefst sérhæfðra rafhúðunaraflgjafa, afriðla, rafhúðunartanka, svo og flókinna síunar- og dreifikerfa og annars búnaðar. Þessi tæki eru ekki aðeins dýr heldur nota þau einnig mikið magn af rafmagni við notkun, sem leiðir til mikilla afskrifta og orkukostnaðar fyrir búnaðinn. Á sama tíma eru kröfur um stjórnun á ferlisbreytum eins og straumþéttleika, spennu, rafhúðunartíma o.s.frv. Sérhver frávik í hvaða breytu sem er geta leitt til gæðavandamála með gulllagið. Þetta krefst þess að rekstraraðilar búi yfir mikilli fagþekkingu og mikilli reynslu, og bæði kostnaður við handvirka þjálfun og mannauð er tiltölulega mikill.

Aðrir kostnaðarþættir sem hafa skal í huga

Í raunverulegri framleiðslu eru enn nokkrir aðrir þættir sem geta haft áhrif á kostnað þessara tveggja ferla. Til dæmis þarf fjölbreytt efnafræðileg hvarfefni við undirbúning og viðhald lausna í gullhúðunarferlinu. Þó að kostnaður við þessi hvarfefni sé tiltölulega lægri en kostnaður við gull, þá er hann samt sem áður töluverður kostnaður yfir langan tíma. Þar að auki inniheldur skólp sem myndast við gullútfellingarferlið þungmálma og efni sem krefjast sérhæfðrar meðhöndlunar til að uppfylla umhverfisverndarstaðla. Ekki er heldur hægt að hunsa kostnað við skólphreinsun.

Við rafhúðunarferli gullhúðunar geta komið upp vandamál með gæði gulllagsins vegna óviðeigandi ferlisstýringar, svo sem ófullnægjandi viðloðun gulllagsins og ójafn þykkt. Þegar þessi vandamál koma upp þarf oft að endurvinna vinnustykkin, sem ekki aðeins eykur efnis- og tímakostnað heldur getur einnig leitt til minnkaðrar framleiðsluhagkvæmni. Að auki hefur gullhúðunarferlið miklar kröfur til framleiðsluumhverfisins. Nauðsynlegt er að viðhalda hreinleika og stöðugu hitastigi og rakastigi í verkstæðinu, sem einnig mun auka framleiðslukostnað að vissu marki.

Það er mikill munur á kostnaði við gullsökkvun og gullhúðunarferli. Þegar fyrirtæki velja ferli geta þau ekki eingöngu metið út frá kostnaði. Þau þurfa einnig að taka heildrænt tillit til þátta eins og afköstakröfur vörunnar, framleiðslustærðar og markaðsstöðu. Í stórum framleiðsluverkefnum þar sem kostnaðarstýring er mikilvæg, ef varan hefur ekki sérstaklega miklar kröfur um þykkt og slitþol gulllagsins, er kostnaðarhagur gullsökkvunarferlisins nokkuð augljós. Fyrir sumar hágæða vörur, svo sem rafeindabúnað fyrir flug og geimferðir, eru kröfur um afköst og útlit vörunnar afar miklar. Jafnvel þótt gullhúðunarferlið sé kostnaðarsamt geta fyrirtæki samt valið þetta ferli til að uppfylla kröfur um hágæða vörur. Aðeins með því að vega og meta ýmsa þætti í heild sinni geta fyrirtæki valið ferli sem hentar eigin þróun og hámarkað kostnaðarhagkvæmni.