Šiuolaikinėje gamyboje panardinimas auksu ir auksavimas yra įprasti paviršiaus apdorojimo metodai, plačiai naudojami siekiant pagerinti gaminio estetiką, atsparumą korozijai, laidumą ir kitas savybes. Tačiau šių dviejų procesų sąnaudų struktūroje yra didelių skirtumų. Išsamus šių skirtumų supratimas yra labai svarbus įmonėms, kad jos galėtų pagrįstai pasirinkti procesus, kontroliuoti gamybos sąnaudas ir pagerinti rinkos konkurencingumą.

Proceso principai ir sąnaudų pagrindas

Auksavimo procesas, dažniausiai vadinamas cheminiu auksavimu, yra procesas, kurio metu cheminės oksidacijos-redukcijos reakcijos nusodina aukso sluoksnį ant substrato medžiagos, pavyzdžiui, spausdintinės plokštės, vario paviršiaus. Principas yra tas, kad tirpale, kuriame yra aukso druskų, aukso jonai redukuojami naudojant specialų reduktorių ir tolygiai nusodinami ant substrato paviršiaus. Šiam procesui nereikia išorinės srovės, jis yra gana švelnus ir jam keliami gana paprasti reikalavimai įrangai. Tačiau auksavimo procesui reikia tiksliai kontroliuoti tokius parametrus kaip tirpalo sudėtis, temperatūra ir pH vertė, kad būtų užtikrinta aukso sluoksnio kokybė ir storio vienodumas. Dėl gana lėto aukso grimzdimo proceso, norint pasiekti norimą aukso sluoksnio storį, reikia ilgesnio apdorojimo laiko, o tai tam tikru mastu padidina laiko sąnaudas.

Auksavimo procesas daugiausia atliekamas elektrolizės principu. Elektrolizės elemente apdorojamas ruošinys naudojamas kaip katodas, o auksas – kaip anodas ir dedamas į elektrolitą, kuriame yra aukso jonų. Kai praeina elektros srovė, aukso jonai prie katodo įgauna elektronus, redukuojami į aukso atomus ir nusėda ant ruošinio paviršiaus. Šis procesas leidžia greitai nusodinti gana storą aukso sluoksnį ant ruošinio paviršiaus, o gamybos efektyvumas yra gana didelis. Tačiau elektrolizės procesui reikalinga specializuota maitinimo įranga, kuriai keliami aukšti reikalavimai įrangos tikslumui ir stabilumui. Dėl to atitinkamai padidėja ir įrangos įsigijimo bei priežiūros išlaidos.

Aukso medžiagų naudojimo kainų skirtumas

Kalbant apie naudojamo aukso kiekį, auksavimo procesui paprastai reikia daugiau aukso. Kadangi auksavimo būdu galima nusodinti gana storą aukso sluoksnį, jo storis paprastai svyruoja nuo 0,1 iki 2,5 μm. Tuo tarpu aukso sluoksnis, gautas aukso įsodinimo būdu, yra plonesnis. Pavyzdžiui, naudojant PCB plokštes, aukso sluoksnio storis auksavimo procese paprastai yra apie 0,05–0,15 μm. Didėjant aukso sluoksnio storiui, auksavimo procesui reikalingos aukso medžiagos kiekis tiesiškai didėja. Be to, elektrolizės proceso metu, siekiant užtikrinti nuolatinį nusėdusių jonų tiekimą ir galvanizavimo efekto stabilumą, reikia palaikyti tam tikrą aukso jonų koncentraciją elektrolite, o tai reiškia, kad gamybos proceso metu bus sunaudojama daugiau aukso medžiagų.

Be to, aukso medžiagų kainų svyravimai turi skirtingą poveikį dviejų procesų sąnaudoms. Dėl santykinai nedidelio aukso kiekio, naudojamo aukso gavybos procese, sąnaudų pokytis yra santykinai mažas, kai susiduriama su aukso kainų svyravimais. Kalbant apie aukso dengimo procesą, kuris labai priklauso nuo aukso medžiagų, bet koks aukso kainos svyravimas turės didelę įtaką jo sąnaudoms. Pavyzdžiui, kai tarptautinė aukso kaina smarkiai išaugs, aukso dengimo proceso sąnaudos sparčiai didės, o tai sukels didelį spaudimą įmonėms dėl sąnaudų.

Įrangos ir darbo sąnaudų palyginimas

Aukso gavybos procesui reikalinga įranga yra gana paprasta, daugiausia apimanti reakcijos baką, tirpalo cirkuliacijos sistemą, temperatūros reguliavimo įtaisą ir kt. Pradinė šių įrenginių įsigijimo kaina yra gana maža, o kasdienio eksploatavimo metu priežiūros išlaidos taip pat nėra didelės. Dėl gana stabilaus proceso operatoriams keliami techniniai reikalavimai daugiausia skirti tirpalo parametrų stebėjimui ir reguliavimui, o personalo mokymo išlaidos yra gana mažos.

Auksavimo procesui reikalingi specialūs galvanizavimo maitinimo šaltiniai, lygintuvai, galvanizavimo bakai, taip pat sudėtingos filtravimo ir cirkuliacijos sistemos bei kita įranga. Šie įrenginiai yra ne tik brangūs, bet ir eksploatacijos metu sunaudoja daug elektros energijos, todėl įrangai tenka didelės nusidėvėjimo ir energijos suvartojimo išlaidos. Tuo tarpu elektrolizės procesui taikomi itin griežti proceso parametrų, tokių kaip srovės tankis, įtampa, galvanizavimo laikas ir kt., kontrolės reikalavimai. Bet koks bet kurio parametro nukrypimas gali sukelti aukso sluoksnio kokybės problemų. Tam reikia, kad operatoriai turėtų aukštus profesinius įgūdžius ir didelę patirtį, o tiek praktinio mokymo, tiek žmogiškųjų išteklių kaina yra gana didelė.

Kiti išlaidų veiksnių aspektai

Faktinėje gamyboje vis dar yra kitų veiksnių, kurie gali turėti įtakos abiejų procesų sąnaudoms. Pavyzdžiui, aukso dengimo procese ruošiant ir prižiūrint tirpalą reikalingi įvairūs cheminiai reagentai. Nors šių reagentų kaina yra santykinai mažesnė nei aukso medžiagų, ilguoju laikotarpiu jos vis tiek sudaro nemažas išlaidas. Be to, aukso nusodinimo proceso metu susidarančiose nuotekose yra sunkiųjų metalų ir cheminių medžiagų, kurioms reikalingas specialus valymas, kad jos atitiktų aplinkos apsaugos išleidimo standartus. Taip pat negalima ignoruoti nuotekų valymo išlaidų.

Galvanizuojant auksą, dėl netinkamo proceso valdymo gali kilti problemų dėl aukso sluoksnio kokybės, pavyzdžiui, nepakankamo aukso sluoksnio sukibimo ir nevienodo storio. Atsiradus šioms problemoms, ruošinius dažnai reikia perdirbti, o tai ne tik padidina medžiagų ir laiko sąnaudas, bet ir gali sumažinti gamybos efektyvumą. Be to, aukso dengimo procesas kelia aukštus reikalavimus gamybos aplinkai. Būtina palaikyti švarą, stabilią dirbtuvių temperatūrą ir drėgmę, o tai tam tikru mastu taip pat padidins gamybos sąnaudas.

Aukso dengimo ir auksavimo procesų kainos labai skiriasi. Rinkdamosi procesus, įmonės negali spręsti vien pagal kainą. Jos taip pat turi visapusiškai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip produkto našumo reikalavimai, gamybos mastas ir rinkos padėtis. Didelio masto gamybos projektuose, kuriuose sąnaudų kontrolė yra labai svarbi, jei produktui nekeliami itin aukšti aukso sluoksnio storio ir atsparumo dilimui reikalavimai, aukso dengimo proceso sąnaudų pranašumas yra gana akivaizdus. Kai kuriems aukščiausios klasės produktams, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso elektroninei įrangai, keliami itin aukšti produkto našumo ir išvaizdos reikalavimai. Net jei auksavimo procesas yra brangus, įmonės vis tiek gali pasirinkti šį procesą, kad atitiktų aukštus produktų kokybės reikalavimus. Tik visapusiškai įvertinusios įvairius veiksnius, įmonės gali pasirinkti procesus, tinkamus savo plėtrai, ir maksimaliai padidinti sąnaudų efektyvumą.