Në prodhimin modern, ari me zhytje dhe veshja me ar janë metoda të zakonshme të trajtimit sipërfaqësor, të përdorura gjerësisht për të përmirësuar estetikën e produktit, rezistencën ndaj korrozionit, përçueshmërinë dhe vetitë e tjera. Megjithatë, ka dallime të konsiderueshme në strukturën e kostos së këtyre dy proceseve. Kuptimi i thellë i këtyre dallimeve është me rëndësi të madhe për ndërmarrjet që të zgjedhin në mënyrë të arsyeshme proceset, të kontrollojnë kostot e prodhimit dhe të përmirësojnë konkurrueshmërinë në treg.

Parimet e procesit dhe baza e kostos

Procesi i veshjes me ar, që zakonisht i referohet veshjes kimike me ar, është një proces që përdor reaksione kimike oksido-reduktimi për të depozituar një shtresë ari në sipërfaqen e bakrit të një materiali substrati, siç është një pllakë PCB. Parimi është që në një tretësirë që përmban kripëra ari, jonet e arit reduktohen përmes një agjenti specifik reduktues dhe depozitohen në mënyrë uniforme në sipërfaqen e substratit. Ky proces nuk kërkon një rrymë të jashtme, është relativisht i butë dhe ka kërkesa relativisht të thjeshta për pajisjet. Megjithatë, procesi i veshjes me ar kërkon kontroll të saktë të parametrave të tillë si përbërja, temperatura dhe vlera e pH-it të tretësirës për të siguruar cilësinë dhe uniformitetin e trashësisë së shtresës së arit. Për shkak të procesit relativisht të ngadaltë të zhytjes së arit, kërkohet një kohë më e gjatë përpunimi për të arritur trashësinë e dëshiruar të shtresës së arit, gjë që në një farë mase rrit koston e kohës.

Procesi i veshjes me ar arrihet kryesisht nëpërmjet parimit të elektrolizës. Në qelizën elektrolitike, pjesa që do të trajtohet përdoret si katodë dhe ari si anodë, dhe vendoset në elektrolitin që përmban jone ari. Kur kalon një rrymë elektrike, jonet e arit fitojnë elektrone në katodë, reduktohen në atome ari dhe depozitohen në sipërfaqen e pjesës së punës. Ky proces mund të depozitojë shpejt një shtresë relativisht të trashë ari në sipërfaqen e pjesës së punës, dhe efikasiteti i prodhimit është relativisht i lartë. Megjithatë, procesi i elektrolizës kërkon pajisje të specializuara të furnizimit me energji, të cilat kanë kërkesa të larta për saktësinë dhe stabilitetin e pajisjeve. Si rezultat, kostot e blerjes dhe mirëmbajtjes së pajisjeve rriten gjithashtu në përputhje me rrethanat.

Diferenca e kostos së përdorimit të materialit të arit

Sa i përket sasisë së arit të përdorur, procesi i veshjes me ar zakonisht kërkon më shumë ar. Meqenëse veshja me ar mund të arrijë një depozitim relativisht të trashë të shtresës së arit, diapazoni i trashësisë së saj është përgjithësisht midis 0.1 dhe 2.5μm. Në të kundërt, shtresa e arit e përftuar nga procesi i zhytjes në ar është më e hollë. Për shembull, në aplikimin e pllakave PCB, trashësia e shtresës së arit në procesin e veshjes me ar është përgjithësisht rreth 0.05-0.15μm. Me rritjen e trashësisë së shtresës së arit, sasia e materialit të arit të kërkuar për procesin e veshjes me ar rritet në mënyrë lineare. Për më tepër, gjatë procesit të elektrolizës, për të siguruar furnizimin e vazhdueshëm të joneve të depozitimit dhe stabilitetin e efektit të veshjes me elektrolit, përqendrimi i joneve të arit në elektrolit duhet të mbahet në një nivel të caktuar, që do të thotë se do të konsumohen më shumë materiale ari gjatë procesit të prodhimit.

Përveç kësaj, luhatjet e çmimeve të materialeve të arit kanë shkallë të ndryshme ndikimi në kostot e dy proceseve. Për shkak të sasisë relativisht të vogël të materialit të arit të përdorur në procesin e zhytjes së arit, ndryshimi i kostos është relativisht i vogël kur përballemi me luhatje në çmimet e arit. Sa i përket procesit të veshjes me ar, i cili mbështetet shumë në materialet e arit, çdo luhatje në çmimin e arit do të ketë një ndikim të rëndësishëm në koston e tij. Për shembull, kur çmimi ndërkombëtar i arit rritet ndjeshëm, kostoja e procesit të veshjes me ar do të rritet me shpejtësi, duke ushtruar presion të konsiderueshëm mbi kostot e ndërmarrjeve.

Krahasimi i kostove të pajisjeve dhe punës

Pajisjet e nevojshme për procesin e zhytjes së arit janë relativisht të thjeshta, duke përfshirë kryesisht rezervuarin e reagimit, sistemin e qarkullimit të tretësirës, pajisjen e kontrollit të temperaturës etj. Kostoja fillestare e blerjes së këtyre pajisjeve është relativisht e ulët dhe gjatë funksionimit të përditshëm, kostoja e mirëmbajtjes nuk është gjithashtu e lartë. Për shkak të procesit relativisht të qëndrueshëm, kërkesat teknike për operatorët përqendrohen kryesisht në monitorimin dhe rregullimin e parametrave të tretësirës dhe kostoja e trajnimit të personelit është relativisht e ulët.

Procesi i veshjes me ar kërkon furnizime të specializuara me energji për elektrogalvanizim, ndreqës, rezervuarë për elektrogalvanizim, si dhe sisteme komplekse filtrimi dhe qarkullimi dhe pajisje të tjera. Këto pajisje jo vetëm që janë të shtrenjta, por konsumojnë edhe një sasi të madhe energjie elektrike gjatë funksionimit, duke rezultuar në amortizim të lartë dhe kosto të konsumit të energjisë për pajisjet. Ndërkohë, procesi i elektrolizës ka kërkesa jashtëzakonisht të rrepta kontrolli për parametrat e procesit, siç janë dendësia e rrymës, tensioni, koha e elektrogalvanizimit, etj. Çdo devijim në çdo parametër mund të çojë në probleme me cilësinë e shtresës së arit. Kjo kërkon që operatorët të kenë aftësi të larta profesionale dhe përvojë të pasur, dhe si kostoja e trajnimit manual ashtu edhe e burimeve njerëzore janë relativisht të larta.

Konsiderata të tjera të faktorit të kostos

Në prodhimin aktual, ka ende disa faktorë të tjerë që mund të ndikojnë në kostot e dy proceseve. Për shembull, në procesin e përgatitjes dhe mirëmbajtjes së tretësirës në procesin e veshjes me ar, kërkohet një sërë reagentësh kimikë. Edhe pse kostoja e këtyre reagentëve është relativisht më e ulët se ajo e materialeve të arit, ajo prapëseprapë përbën një shpenzim të konsiderueshëm gjatë një periudhe të gjatë kohore. Për më tepër, ujërat e zeza të gjeneruara gjatë procesit të depozitimit të arit përmbajnë metale të rënda dhe substanca kimike, të cilat kërkojnë trajtim të specializuar për të përmbushur standardet e shkarkimit të mbrojtjes mjedisore. As kostoja e trajtimit të ujërave të zeza nuk mund të injorohet.

Gjatë procesit të elektrolitizimit të veshjes me ar, mund të shfaqen probleme me cilësinë e shtresës së arit për shkak të kontrollit jo të duhur të procesit, siç është ngjitja e pamjaftueshme e shtresës së arit dhe trashësia e pabarabartë. Pasi të shfaqen këto probleme, pjesët e punës shpesh duhet të ripërpunohen, gjë që jo vetëm rrit kostot e materialit dhe kohës, por mund të çojë edhe në një rënie të efikasitetit të prodhimit. Përveç kësaj, procesi i veshjes me ar ka kërkesa të larta për mjedisin e prodhimit. Është e nevojshme të ruhet pastërtia dhe temperatura e lagështia e qëndrueshme e punishtes, gjë që gjithashtu do të rrisë koston e prodhimit në një farë mase.

Ekzistojnë shumë dallime në kosto midis procesit të ngjyrosjes me ar dhe procesit të veshjes me ar. Kur ndërmarrjet zgjedhin procese, ato nuk mund të gjykojnë vetëm në bazë të kostos. Ato gjithashtu duhet të marrin në konsideratë në mënyrë gjithëpërfshirëse faktorë të tillë si kërkesat e performancës së produktit, shkalla e prodhimit dhe pozicionimi në treg. Në projektet e prodhimit në shkallë të gjerë ku kontrolli i kostos është me rëndësi të madhe, nëse produkti nuk ka kërkesa veçanërisht të larta për trashësinë dhe rezistencën ndaj konsumimit të shtresës së arit, avantazhi i kostos së procesit të ngjyrosjes me ar është mjaft i dukshëm. Për disa produkte të nivelit të lartë, siç janë pajisjet elektronike hapësinore, kërkesat për performancën dhe pamjen e produktit janë jashtëzakonisht të larta. Edhe nëse procesi i veshjes me ar është i kushtueshëm, ndërmarrjet mund ta zgjedhin këtë proces për të përmbushur kërkesat e cilësisë së lartë të produkteve. Vetëm duke peshuar në mënyrë gjithëpërfshirëse faktorë të ndryshëm, ndërmarrjet mund të bëjnë zgjedhje të procesit të përshtatshme për zhvillimin e tyre dhe të maksimizojnë efektivitetin e kostos.