Mūsdienu ražošanā iegremdēšanas zeltīšana un zeltīšana ir izplatītas virsmas apstrādes metodes, ko plaši izmanto, lai uzlabotu produktu estētiku, izturību pret koroziju, vadītspēju un citas īpašības. Tomēr šo divu procesu izmaksu struktūrā pastāv būtiskas atšķirības. Padziļināta šo atšķirību izpratne ir ļoti svarīga, lai uzņēmumi varētu saprātīgi izvēlēties procesus, kontrolēt ražošanas izmaksas un uzlabot tirgus konkurētspēju.

Procesa principi un izmaksu bāze

Apzeltīšanas process, ko parasti sauc par ķīmisko apzeltīšanu, ir process, kurā izmanto ķīmiskas oksidācijas-reducēšanas reakcijas, lai uz substrāta materiāla, piemēram, PCB plates, vara virsmas uzklātu zelta slāni. Princips ir tāds, ka šķīdumā, kas satur zelta sāļus, zelta joni tiek reducēti ar īpašu reducētāju un vienmērīgi nogulsnēti uz substrāta virsmas. Šim procesam nav nepieciešama ārēja strāva, tas ir samērā maigs un tam ir samērā vienkāršas prasības aprīkojumam. Tomēr apzeltīšanas process prasa precīzu parametru, piemēram, šķīduma sastāva, temperatūras un pH vērtības, kontroli, lai nodrošinātu zelta slāņa kvalitāti un biezuma vienmērīgumu. Sakarā ar relatīvi lēno zelta grimšanas procesu, vēlamā zelta slāņa biezuma sasniegšanai ir nepieciešams ilgāks apstrādes laiks, kas zināmā mērā palielina laika izmaksas.

Apzeltīšanas process galvenokārt tiek panākts, izmantojot elektrolīzes principu. Elektrolīzes šūnā apstrādājamā sagatave tiek izmantota kā katods, bet zelts kā anods, un to ievieto elektrolītā, kas satur zelta jonus. Kad caur to plūst elektriskā strāva, zelta joni pie katoda iegūst elektronus, tiek reducēti zelta atomos un nogulsnējas uz sagataves virsmas. Šis process var ātri nogulsnēt uz sagataves virsmas relatīvi biezu zelta slāni, un ražošanas efektivitāte ir relatīvi augsta. Tomēr elektrolīzes procesam ir nepieciešams specializēts barošanas aprīkojums, kam ir augstas prasības attiecībā uz iekārtu precizitāti un stabilitāti. Līdz ar to attiecīgi palielinās arī iekārtu iegādes un uzturēšanas izmaksas.

Zelta materiālu izmantošanas izmaksu atšķirība

Runājot par izmantotā zelta daudzumu, apzeltīšanas procesā parasti nepieciešams lielāks zelta daudzums. Tā kā ar apzeltīšanu var panākt relatīvi biezu zelta slāņa nogulsnēšanos, tā biezuma diapazons parasti ir no 0,1 līdz 2,5 μm. Turpretī zelta slānis, kas iegūts ar zelta iegremdēšanas procesu, ir plānāks. Piemēram, PCB plates pielietošanā zelta slāņa biezums apzeltīšanas procesā parasti ir aptuveni 0,05–0,15 μm. Palielinoties zelta slāņa biezumam, apzeltīšanas procesam nepieciešamā zelta materiāla daudzums lineāri palielinās. Turklāt elektrolīzes procesa laikā, lai nodrošinātu nepārtrauktu nogulsnēto jonu piegādi un galvanizācijas efekta stabilitāti, zelta jonu koncentrācija elektrolītā ir jāuztur noteiktā līmenī, kas nozīmē, ka ražošanas procesā tiks patērēts vairāk zelta materiāla.

Turklāt zelta materiālu cenu svārstībām ir atšķirīga ietekme uz abu procesu izmaksām. Tā kā zelta iegremdēšanas procesā tiek izmantots relatīvi neliels zelta materiāla daudzums, izmaksu izmaiņas ir relatīvi nelielas, ņemot vērā zelta cenu svārstības. Attiecībā uz apzeltīšanas procesu, kas lielā mērā ir atkarīgs no zelta materiāliem, jebkādas zelta cenas svārstības būtiski ietekmēs tā izmaksas. Piemēram, strauji pieaugot starptautiskajai zelta cenai, apzeltīšanas procesa izmaksas strauji pieaugs, radot ievērojamu izmaksu spiedienu uz uzņēmumiem.

Iekārtu un darbaspēka izmaksu salīdzinājums

Zelta iegremdēšanas procesam nepieciešamais aprīkojums ir samērā vienkāršs, galvenokārt ietverot reakcijas tvertni, šķīduma cirkulācijas sistēmu, temperatūras kontroles ierīci utt. Šo ierīču sākotnējās iegādes izmaksas ir salīdzinoši zemas, un ikdienas ekspluatācijas laikā arī uzturēšanas izmaksas nav augstas. Pateicoties relatīvi stabilajam procesam, operatoru tehniskās prasības galvenokārt ir vērstas uz šķīduma parametru uzraudzību un pielāgošanu, un personāla apmācības izmaksas ir salīdzinoši zemas.

Apzeltīšanas procesam nepieciešami specializēti galvanizācijas barošanas avoti, taisngrieži, galvanizācijas tvertnes, kā arī sarežģītas filtrācijas un cirkulācijas sistēmas un citas iekārtas. Šīs ierīces ir ne tikai dārgas, bet arī darbības laikā patērē lielu daudzumu elektroenerģijas, kā rezultātā iekārtām ir augstas nolietojuma un enerģijas patēriņa izmaksas. Tikmēr elektrolīzes procesam ir ārkārtīgi stingras kontroles prasības attiecībā uz procesa parametriem, piemēram, strāvas blīvumu, spriegumu, galvanizācijas laiku utt. Jebkura novirze jebkurā parametrā var radīt kvalitātes problēmas ar zelta slāni. Tas prasa, lai operatoriem būtu augstas profesionālās prasmes un bagātīga pieredze, un gan manuālās apmācības, gan cilvēkresursu izmaksas ir salīdzinoši augstas.

Citi izmaksu faktoru apsvērumi

Faktiskajā ražošanā joprojām pastāv daži citi faktori, kas var ietekmēt abu procesu izmaksas. Piemēram, šķīduma sagatavošanas un uzturēšanas procesā zelta pārklāšanas procesā ir nepieciešami dažādi ķīmiskie reaģenti. Lai gan šo reaģentu izmaksas ir salīdzinoši zemākas nekā zelta materiāliem, tās ilgtermiņā joprojām veido ievērojamas izmaksas. Turklāt zelta nogulsnēšanas procesā radušies notekūdeņi satur smagos metālus un ķīmiskas vielas, kam nepieciešama specializēta attīrīšana, lai atbilstu vides aizsardzības emisiju standartiem. Nevar ignorēt arī notekūdeņu attīrīšanas izmaksas.

Apzeltīšanas galvanizācijas procesā var rasties problēmas ar zelta slāņa kvalitāti nepareizas procesa kontroles dēļ, piemēram, nepietiekamas zelta slāņa saķeres un nevienmērīga biezuma dēļ. Kad šīs problēmas rodas, sagataves bieži ir jāpārstrādā, kas ne tikai palielina materiālu un laika izmaksas, bet arī var izraisīt ražošanas efektivitātes samazināšanos. Turklāt apzeltīšanas procesam ir augstas prasības ražošanas videi. Ir nepieciešams uzturēt darbnīcas tīrību un stabilu temperatūru un mitrumu, kas zināmā mērā palielinās arī ražošanas izmaksas.

Pastāv vairākas atšķirības izmaksās starp zelta iegremdēšanas procesu un apzeltīšanas procesu. Kad uzņēmumi izvēlas procesus, tie nevar spriest, pamatojoties tikai uz izmaksām. Viņiem ir arī visaptveroši jāņem vērā tādi faktori kā produkta veiktspējas prasības, ražošanas apjoms un tirgus pozicionēšana. Liela mēroga ražošanas projektos, kur izmaksu kontrolei ir liela nozīme, ja produktam nav īpaši augstas prasības attiecībā uz zelta slāņa biezumu un nodilumizturību, zelta iegremdēšanas procesa izmaksu priekšrocība ir diezgan acīmredzama. Dažiem augstas klases produktiem, piemēram, kosmosa elektroniskajām iekārtām, prasības attiecībā uz produkta veiktspēju un izskatu ir ārkārtīgi augstas. Pat ja apzeltīšanas process ir dārgs, uzņēmumi joprojām var izvēlēties šo procesu, lai apmierinātu produktu augstās kvalitātes prasības. Tikai visaptveroši izvērtējot dažādus faktorus, uzņēmumi var izdarīt procesu izvēli, kas ir piemērota viņu pašu attīstībai, un maksimāli palielināt izmaksu efektivitāti.