У сучасному виробництві занурення в золото та позолота є поширеними методами обробки поверхні, що широко використовуються для покращення естетики виробів, стійкості до корозії, провідності та інших властивостей. Однак існують суттєві відмінності у структурі витрат цих двох процесів. Глибоке розуміння цих відмінностей має велике значення для підприємств, щоб розумно вибирати процеси, контролювати виробничі витрати та підвищувати конкурентоспроможність на ринку.
Принципи процесу та вартість
Процес золочення, який зазвичай називають хімічним золоченням, – це процес, який використовує хімічні окислювально-відновні реакції для нанесення шару золота на мідну поверхню матеріалу підкладки, такого як друкована плата. Принцип полягає в тому, що в розчині, що містить солі золота, іони золота відновлюються за допомогою спеціального відновника та рівномірно осідають на поверхні підкладки. Цей процес не потребує зовнішнього струму, є відносно м'яким та має відносно прості вимоги до обладнання. Однак процес золочення вимагає точного контролю таких параметрів, як склад, температура та значення pH розчину, щоб забезпечити якість та однорідність товщини шару золота. Через відносно повільний процес нанесення золота, для досягнення бажаної товщини шару золота потрібен довший час обробки, що певною мірою збільшує витрати часу.
Процес золочення в основному здійснюється за принципом електролізу. В електролітичній комірці оброблюваний виріб використовується як катод, а золото як анод, і поміщається в електроліт, що містить іони золота. Коли через нього проходить електричний струм, іони золота захоплюють електрони на катоді, відновлюються до атомів золота та осідають на поверхні заготовки. Цей процес може швидко осадити відносно товстий шар золота на поверхні заготовки, а ефективність виробництва є відносно високою. Однак процес електролізу вимагає спеціалізованого обладнання для живлення, яке має високі вимоги до точності та стабільності роботи обладнання. Як наслідок, відповідно зростають витрати на придбання та обслуговування обладнання.
Різниця у вартості використання золота
Що стосується кількості використаного золота, процес золочення зазвичай вимагає більше золота. Оскільки золочення може досягти відносно товстого шару золота, його товщина зазвичай становить від 0,1 до 2,5 мкм. Натомість, шар золота, отриманий процесом золотого покриття, є тоншим. Наприклад, при застосуванні друкованих плат товщина шару золота в процесі золочення зазвичай становить близько 0,05-0,15 мкм. Зі збільшенням товщини шару золота кількість золотого матеріалу, необхідного для процесу золочення, лінійно зростає. Крім того, під час процесу електролізу, щоб забезпечити безперервне постачання іонів осадження та стабільність ефекту гальванічного покриття, концентрацію іонів золота в електроліті необхідно підтримувати на певному рівні, що означає, що під час виробничого процесу буде витрачатися більше золотих матеріалів.
Крім того, коливання цін на золоті матеріали по-різному впливають на вартість обох процесів. Через відносно невелику кількість золотого матеріалу, що використовується в процесі видобутку золота, зміна вартості є відносно незначною за умови коливань цін на золото. Що стосується процесу золочення, який значною мірою залежить від золотих матеріалів, будь-які коливання ціни на золото матимуть значний вплив на його вартість. Наприклад, коли міжнародна ціна на золото різко зростає, вартість процесу золочення швидко зростатиме, створюючи значний тиск на витрати підприємств.
Порівняння витрат на обладнання та робочу силу
Обладнання, необхідне для процесу видобутку золота, є відносно простим і включає в себе реакційний бак, систему циркуляції розчину, пристрій контролю температури тощо. Початкова вартість придбання цих пристроїв є відносно низькою, а вартість обслуговування під час щоденної експлуатації також невисока. Завдяки відносно стабільному процесу, технічні вимоги до операторів в основному зосереджені на моніторингу та регулюванні параметрів розчину, а вартість навчання персоналу є відносно низькою.
Процес золочення вимагає спеціалізованих джерел живлення для гальванічного покриття, випрямлячів, гальванічних резервуарів, а також складних систем фільтрації та циркуляції та іншого обладнання. Ці пристрої не тільки дорогі, але й споживають велику кількість електроенергії під час роботи, що призводить до високої амортизації та витрат на енергоспоживання обладнання. Тим часом процес електролізу має надзвичайно суворі вимоги до контролю параметрів процесу, таких як щільність струму, напруга, час гальванічного покриття тощо. Будь-яке відхилення будь-якого параметра може призвести до проблем з якістю золотого шару. Це вимагає від операторів високих професійних навичок та багатого досвіду, а вартість навчання персоналу та людських ресурсів є відносно високою.
Інші фактори витрат, що враховуються
У реальному виробництві все ще існують деякі інші фактори, які можуть впливати на вартість обох процесів. Наприклад, у процесі приготування та обслуговування розчину в процесі золотого покриття потрібні різноманітні хімічні реагенти. Хоча вартість цих реагентів відносно нижча, ніж у золотих матеріалів, вона все одно становить значні витрати протягом тривалого періоду часу. Крім того, стічні води, що утворюються під час процесу осадження золота, містять важкі метали та хімічні речовини, які потребують спеціального очищення для відповідності стандартам охорони навколишнього середовища. Вартість очищення стічних вод також не можна ігнорувати.
Під час процесу гальванічного золочення можуть виникнути проблеми з якістю золотого шару через неправильний контроль процесу, такі як недостатня адгезія золотого шару та нерівномірна товщина. Після виникнення цих проблем заготовки часто потребують повторної обробки, що не тільки збільшує витрати матеріалів та часу, але й може призвести до зниження ефективності виробництва. Крім того, процес золочення має високі вимоги до виробничого середовища. Необхідно підтримувати чистоту та стабільну температуру й вологість у цеху, що також певною мірою збільшить собівартість продукції.
Існує багато відмінностей у вартості між процесом золотого покриття та процесом золочення. Коли підприємства обирають процеси, вони не можуть обмежуватися вартістю. Вони також повинні всебічно враховувати такі фактори, як вимоги до продуктивності продукту, масштаб виробництва та позиціонування на ринку. У великомасштабних виробничих проектах, де контроль витрат має велике значення, якщо продукт не має особливо високих вимог до товщини та зносостійкості шару золота, економічна перевага процесу золотого покриття є цілком очевидною. Для деяких високоякісних продуктів, таких як аерокосмічне електронне обладнання, вимоги до продуктивності та зовнішнього вигляду продукту надзвичайно високі. Навіть якщо процес золочення є дорогим, підприємства все одно можуть обрати цей процес для задоволення високих вимог до якості продукції. Тільки всебічно зваживши різні фактори, підприємства можуть зробити вибір процесу, що підходить для їхнього власного розвитку, та максимізувати економічну ефективність.