In de moderne productie zijn immersiegoud en vergulden gangbare oppervlaktebehandelingsmethoden die veel worden gebruikt om de esthetiek, corrosiebestendigheid, geleidbaarheid en andere eigenschappen van producten te verbeteren. Er zijn echter aanzienlijke verschillen in de kostenstructuur van deze twee processen. Een diepgaand begrip van deze verschillen is van groot belang voor bedrijven om processen verstandig te selecteren, productiekosten te beheersen en hun concurrentievermogen te verbeteren.

Procesprincipes en kostenbasis

Het goldplatingproces, meestal aangeduid als chemisch goldplating, is een proces waarbij chemische oxidatie-reductiereacties worden gebruikt om een laag goud af te zetten op het koperoppervlak van een substraatmateriaal, zoals een printplaat. Het principe is dat in een oplossing met goudzouten goudionen worden gereduceerd door een specifiek reductiemiddel en gelijkmatig worden afgezet op het oppervlak van het substraat. Dit proces vereist geen externe stroom, is relatief mild en stelt relatief eenvoudige eisen aan de apparatuur. Het goldplatingproces vereist echter een nauwkeurige controle van parameters zoals de samenstelling, temperatuur en pH-waarde van de oplossing om de kwaliteit en dikte-uniformiteit van de goudlaag te garanderen. Vanwege het relatief langzame zinkproces van het goud is een langere verwerkingstijd nodig om de gewenste dikte van de goudlaag te bereiken, wat de tijdskosten enigszins verhoogt.

Het vergulden wordt voornamelijk bereikt door middel van elektrolyse. In de elektrolytische cel wordt het te behandelen werkstuk gebruikt als kathode en goud als anode, en wordt het in een elektrolyt geplaatst dat goudionen bevat. Wanneer er een elektrische stroom doorheen loopt, nemen goudionen elektronen op aan de kathode, worden ze gereduceerd tot goudatomen en slaan ze neer op het oppervlak van het werkstuk. Dit proces kan snel een relatief dikke goudlaag op het oppervlak van het werkstuk afzetten, waardoor de productie-efficiëntie relatief hoog is. Het elektrolyseproces vereist echter gespecialiseerde voedingsapparatuur, die hoge eisen stelt aan de precisie en stabiliteit van de apparatuur. Hierdoor stijgen ook de aanschaf- en onderhoudskosten van de apparatuur dienovereenkomstig.

Het kostenverschil van het gebruik van goudmateriaal

Wat de hoeveelheid goud betreft, vereist het verguldingsproces doorgaans meer goud. Omdat vergulding een relatief dikke goudlaagafzetting kan bereiken, ligt de dikte ervan over het algemeen tussen 0,1 en 2,5 μm. De goudlaag die wordt verkregen door het goudzinken is daarentegen dunner. Bijvoorbeeld, bij toepassing op PCB's ligt de dikte van de goudlaag tijdens het verguldingsproces over het algemeen rond de 0,05-0,15 μm. Naarmate de dikte van de goudlaag toeneemt, neemt de hoeveelheid goudmateriaal die nodig is voor het verguldingsproces lineair toe. Bovendien moet tijdens het elektrolyseproces, om de continue toevoer van afzettingsionen en de stabiliteit van het galvaniseereffect te garanderen, de concentratie goudionen in de elektrolyt op een bepaald niveau worden gehouden, wat betekent dat er tijdens het productieproces meer goudmateriaal zal worden verbruikt.

Bovendien hebben prijsschommelingen van goudmaterialen een verschillende mate van impact op de kosten van de twee processen. Door de relatief kleine hoeveelheid goudmateriaal die wordt gebruikt bij het goudwinningsproces, is de kostenverandering relatief klein bij schommelingen in de goudprijs. Wat betreft het verguldingsproces, dat sterk afhankelijk is van goudmaterialen, zal elke schommeling in de goudprijs een aanzienlijke impact hebben op de kosten. Wanneer de internationale goudprijs bijvoorbeeld sterk stijgt, zullen de kosten van het verguldingsproces snel stijgen, wat aanzienlijke kostendruk op bedrijven uitoefent.

Vergelijking van apparatuur- en arbeidskosten

De apparatuur die nodig is voor het goudwinningsproces is relatief eenvoudig en omvat voornamelijk de reactietank, het oplossingscirculatiesysteem, de temperatuurregelaar, enz. De initiële aanschafkosten van deze apparaten zijn relatief laag en ook de onderhoudskosten tijdens de dagelijkse werking zijn laag. Dankzij het relatief stabiele proces richten de technische eisen voor operators zich voornamelijk op het monitoren en aanpassen van oplossingsparameters, en zijn de kosten voor personeelsopleiding relatief laag.

Het verguldingsproces vereist gespecialiseerde galvaniseervoedingen, gelijkrichters, galvaniseertanks, evenals complexe filtratie- en circulatiesystemen en andere apparatuur. Deze apparaten zijn niet alleen duur, maar verbruiken ook veel elektriciteit tijdens bedrijf, wat resulteert in hoge afschrijvingen en hoge energieverbruikskosten voor de apparatuur. Het elektrolyseproces stelt bovendien zeer strenge eisen aan de controle van procesparameters, zoals stroomdichtheid, spanning, galvaniseertijd, enz. Elke afwijking in een parameter kan leiden tot kwaliteitsproblemen met de goudlaag. Dit vereist dat operators beschikken over hoge professionele vaardigheden en ruime ervaring, en zowel de kosten van handmatige training als van personeel zijn relatief hoog.

Andere overwegingen met betrekking tot de kostenfactor

Bij de daadwerkelijke productie zijn er nog andere factoren die de kosten van de twee processen kunnen beïnvloeden. Zo zijn er bij de bereiding en het onderhoud van de oplossing in het goudplatingproces diverse chemische reagentia nodig. Hoewel de kosten van deze reagentia relatief lager zijn dan die van goudmaterialen, vormen ze op de lange termijn nog steeds aanzienlijke kosten. Bovendien bevat het afvalwater dat tijdens het gouddepositieproces wordt gegenereerd zware metalen en chemische stoffen, die een gespecialiseerde behandeling vereisen om te voldoen aan de milieunormen. Ook de kosten van afvalwaterzuivering mogen niet worden verwaarloosd.

Tijdens het galvaniseren van verguldsel kunnen problemen met de kwaliteit van de goudlaag optreden als gevolg van onjuiste procesbeheersing, zoals onvoldoende hechting van de goudlaag en een ongelijkmatige dikte. Wanneer deze problemen optreden, moeten de werkstukken vaak opnieuw worden bewerkt, wat niet alleen de materiaal- en tijdkosten verhoogt, maar ook kan leiden tot een afname van de productie-efficiëntie. Bovendien stelt het verguldingsproces hoge eisen aan de productieomgeving. Het is noodzakelijk om de werkplaats schoon en stabiel te houden qua temperatuur en luchtvochtigheid, wat de productiekosten aanzienlijk zal verhogen.

Er zijn meerdere kostenverschillen tussen het goudzinkproces en het verguldingsproces. Bedrijven die processen kiezen, kunnen zich niet alleen baseren op de kosten. Ze moeten ook rekening houden met factoren zoals de prestatie-eisen van het product, de productieomvang en de marktpositionering. Bij grootschalige productieprojecten, waar kostenbeheersing van groot belang is, is het kostenvoordeel van het goudzinkproces overduidelijk als het product geen bijzonder hoge eisen stelt aan de dikte en slijtvastheid van de goudlaag. Voor sommige hoogwaardige producten, zoals elektronische apparatuur voor de lucht- en ruimtevaart, zijn de eisen aan productprestaties en uiterlijk extreem hoog. Zelfs als het verguldingsproces kostbaar is, kunnen bedrijven toch voor dit proces kiezen om te voldoen aan de hoge kwaliteitseisen van de producten. Alleen door verschillende factoren uitgebreid af te wegen, kunnen bedrijven proceskeuzes maken die geschikt zijn voor hun eigen ontwikkeling en de kosteneffectiviteit maximaliseren.