Šiuolaikinėje gamyboje panardinimo ir aukso dengimo procesai yra įprasti paviršiaus apdorojimo metodai, plačiai naudojami siekiant pagerinti gaminių išvaizdą, atsparumą korozijai ir laidumą. Tačiau šių dviejų procesų sąnaudų sudėtis labai skiriasi.
Proceso principai ir sąnaudų pagrindas
Aukso nusodinimo procesas, paprastai vadinamas cheminiu aukso nusodinimu, yra cheminės oksidacijos{0}}redukcijos reakcijų taikymas aukso sluoksniui nusodinti ant pagrindo medžiagos, pvz., PCB plokštės, vario paviršiaus. Principas yra sumažinti ir tolygiai nusodinti aukso jonus ant pagrindo paviršiaus naudojant specifinį reduktorius tirpale, kuriame yra aukso druskų. Šis procesas nereikalauja išorinės srovės, yra gana švelnus ir turi gana paprastus įrangos reikalavimus. Tačiau aukso nusodinimo procesas reikalauja tiksliai kontroliuoti tirpalo sudėtį, temperatūrą, pH vertę ir kitus parametrus, kad būtų užtikrinta aukso sluoksnio kokybė ir storis. Dėl santykinai lėto aukso nusodinimo proceso, norint pasiekti norimą aukso sluoksnio storį, reikia ilgesnio apdorojimo laiko, o tai tam tikru mastu padidina laiko sąnaudas.
Aukso dengimo procesas daugiausia pasiekiamas elektrolizės principu. Elektrolizės elemente apdirbamas ruošinys naudojamas kaip katodas, o auksas naudojamas kaip anodas, dedamas į elektrolitą, kuriame yra aukso jonų. Kai srovė praeina, aukso jonai prie katodo gauna elektronus, kurie redukuojami į aukso atomus ir nusėda ant ruošinio paviršiaus. Šis procesas gali greitai nusodinti storą aukso sluoksnį ant ruošinio paviršiaus, o gamybos efektyvumas yra gana didelis. Bet elektrolizės procesui reikalinga specializuota galios įranga, kuriai reikalingas didelis įrangos tikslumas ir stabilumas, atitinkamai didėja ir įrangos įsigijimo bei priežiūros išlaidos.
Aukso medžiagų naudojimo išlaidų skirtumas
Naudojant aukso medžiagas, aukso padengimo procesui paprastai reikia daugiau aukso. Dėl aukso padengimo galimybės pasiekti storesnį aukso sluoksnio nusodinimą, storio diapazonas paprastai yra 0,1–2,5 μm, o aukso sluoksnis, gautas aukso nusodinimo būdu, yra plonesnis. Pavyzdžiui, naudojant PCB plokštes, aukso sluoksnio storis aukso nusodinimo procese paprastai yra apie 0,05–0,15 μm. Didėjant aukso sluoksnio storiui, aukso dengimo procesui reikalingos aukso medžiagos kiekis didėja tiesiškai. Be to, elektrolizės proceso metu, siekiant užtikrinti nuolatinį jonų tiekimą ir galvanizavimo efekto stabilumą, aukso jonų koncentracija elektrolite turi būti palaikoma tam tikrame lygyje, o tai reiškia, kad gamybos proceso metu bus sunaudota daugiau aukso medžiagų.
Be to, aukso medžiagų kainų svyravimai turi skirtingą poveikį dviejų procesų kainai. Dėl santykinai mažo aukso medžiagų naudojimo, aukso nuskendusio proceso kaina yra gana stabili, kai susiduriama su aukso kainų svyravimais. O aukso padengimo procesas, dėl didelio priklausomybės nuo aukso medžiagų, bet kokie aukso kainų svyravimai turės didelę įtaką jo kainai. Pavyzdžiui, kai tarptautinė aukso kaina labai pakyla, aukso dengimo technologijos kaina greitai padidės, o tai sukels didelį spaudimą įmonėms.
Įrangos ir darbo sąnaudų palyginimas
Aukso nusodinimo procesui reikalinga įranga yra gana paprasta, daugiausia apimanti reakcijų rezervuarus, tirpalo cirkuliacijos sistemas, temperatūros reguliavimo įrenginius ir kt. Pradinė šių prietaisų įsigijimo kaina yra palyginti maža, o eksploatacijos išlaidos taip pat nėra didelės kasdienėje veikloje. Dėl gana stabilaus proceso techniniai reikalavimai operatoriams daugiausia orientuoti į sprendimų parametrų stebėjimą ir koregavimą, todėl personalo mokymo išlaidos mažesnės.
Aukso dengimo procesui reikalingi specializuoti galvanizavimo maitinimo šaltiniai, lygintuvai, galvanizavimo rezervuarai, taip pat sudėtingos filtravimo ir cirkuliacijos sistemos bei kita įranga. Šie įrenginiai yra ne tik brangūs, bet ir eksploatacijos metu reikalauja daug elektros energijos, todėl atsiranda didelių nusidėvėjimo ir energijos sąnaudų. Tuo pačiu metu elektrolizės procesas reikalauja itin griežtos proceso parametrų, tokių kaip srovės tankis, įtampa, dengimo laikas ir kt., kontrolės. Bet koks vieno parametro nukrypimas gali sukelti aukso sluoksnio kokybės problemų. Tam reikia, kad operatoriai turėtų aukštus profesinius įgūdžius ir didelę patirtį, o rankinio mokymo ir darbo sąnaudos yra gana didelės.
Kiti išlaidų aspektai
Faktinėje gamyboje yra keletas kitų veiksnių, galinčių turėti įtakos abiejų procesų sąnaudoms. Pavyzdžiui, aukso nusodinimo procese tirpalo ruošimo ir priežiūros procese reikia naudoti kelis cheminius reagentus. Nors šių reagentų kaina yra palyginti maža, palyginti su aukso medžiagomis, tai taip pat yra nemažos ilgalaikės išlaidos. Be to, aukso nusodinimo proceso metu susidarančiose nuotekose yra sunkiųjų metalų ir chemikalų, kuriems reikalingas specialus apdorojimas, kad atitiktų aplinkos išleidimo standartus, todėl negalima ignoruoti nuotekų valymo sąnaudų.
Galvaninio dengimo proceso metu gali kilti aukso sluoksnio kokybės problemų dėl netinkamo proceso valdymo, pvz., nepakankamo sukibimo ir netolygaus aukso sluoksnio storio. Iškilus šioms problemoms, ruošinį 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, todėl dirbtuvėse reikia palaikyti švarą ir stabilią temperatūrą bei drėgmę, o tai taip pat padidins tam tikras gamybos sąnaudas.