У сучасному виробництві процеси занурення та нанесення золотого покриття є звичайними методами обробки поверхні, які широко використовуються для покращення зовнішнього вигляду, стійкості до корозії та провідності виробів. Однак між цими двома процесами існують значні відмінності у складі витрат.
Принципи процесу та базису витрат
Процес осадження золота, який зазвичай відноситься до хімічного осадження золота, — це використання реакцій хімічного окиснення-відновлення для нанесення шару золота на мідну поверхню матеріалу підкладки, наприклад друкованої плати. Принцип полягає у відновленні та рівномірному осадженні іонів золота на поверхні підкладки за допомогою спеціального відновника в розчині, що містить солі золота. Цей процес не потребує зовнішнього струму, є відносно щадним і вимагає відносно простого обладнання. Однак процес осадження золота вимагає точного контролю складу, температури, значення pH та інших параметрів розчину для забезпечення якості та однорідності товщини шару золота. Через відносно повільний процес осадження золота для досягнення бажаної товщини шару золота необхідний більший час обробки, що певною мірою збільшує витрати часу.
Процес золотого покриття в основному досягається за допомогою принципу електролізу. В електролітичній комірці деталь, що підлягає обробці, використовується як катод, а золото використовується як анод, поміщений в електроліт, що містить іони золота. Під час проходження струму іони золота отримують електрони на катоді, які відновлюються до атомів золота й осідають на поверхні заготовки. Цей процес може швидко нанести товстий шар золота на поверхню заготовки з відносно високою ефективністю виробництва. Але для процесу електролізу потрібне спеціальне енергетичне обладнання, яке вимагає високої точності та стабільності обладнання, відповідно зростають витрати на придбання та обслуговування обладнання.
Різниця у вартості використання золотих матеріалів
У зв’язку з використанням золотих матеріалів процес нанесення золота зазвичай потребує більше золота. Завдяки здатності золотого покриття досягати більш товстого осадження шару золота, діапазон товщини зазвичай становить 0,1-2,5 мкм, тоді як шар золота, отриманий процесом осадження золота, є тоншим. Наприклад, при застосуванні друкованих плат товщина шару золота в процесі осадження золота зазвичай становить близько 0,05-0,15 мкм. Зі збільшенням товщини шару золота кількість золотого матеріалу, необхідного для процесу нанесення золота, зростає лінійно. Крім того, під час процесу електролізу, щоб забезпечити безперервну подачу іонів і стабільність ефекту гальванічного покриття, концентрація іонів золота в електроліті повинна підтримуватися на певному рівні, що означає, що в процесі виробництва буде споживатися більше золотих матеріалів.
Крім того, коливання цін на золоті матеріали мають різний ступінь впливу на вартість двох процесів. Завдяки відносно низькому використанню золотих матеріалів, вартість процесу плавлення золота є відносно стабільною в умовах коливань цін на золото. А процес золотистого покриття, оскільки він сильно залежить від золотих матеріалів, будь-які коливання цін на золото матимуть значний вплив на його вартість. Наприклад, коли міжнародна ціна на золото значно зростає, вартість технології золотистого покриття швидко зростатиме, створюючи значний тиск на витрати для підприємств.
Порівняння вартості обладнання та праці
Обладнання, необхідне для процесу осадження золота, відносно просте, в основному включає реакційні резервуари, системи циркуляції розчину, пристрої контролю температури тощо. Початкова вартість придбання цих пристроїв відносно низька, а вартість обслуговування також невисока при щоденній експлуатації. Завдяки відносно стабільному процесу технічні вимоги до операторів зосереджені в основному на моніторингу та коригуванні параметрів рішення, що призводить до зниження витрат на навчання персоналу.
Процес гальванічного покриття вимагає спеціальних джерел живлення для гальванічного покриття, випрямлячів, резервуарів для гальванічного покриття, а також складних систем фільтрації та циркуляції та іншого обладнання. Ці пристрої не тільки дорогі, але й вимагають великої кількості електроенергії під час роботи, що призводить до великих витрат на амортизацію та енергоспоживання. У той же час процес електролізу вимагає надзвичайно суворого контролю параметрів процесу, таких як щільність струму, напруга, час покриття тощо. Будь-яке відхилення в одному параметрі може призвести до проблем із якістю золотого шару. Це вимагає від операторів високих професійних навичок і багатого досвіду, а вартість ручного навчання та праці є відносно високою.
Інші міркування щодо вартості
У реальному виробництві є деякі інші фактори, які можуть вплинути на вартість обох процесів. Наприклад, процес осадження золота вимагає використання кількох хімічних реагентів у процесі приготування та підтримки розчину. Хоча вартість цих реагентів відносно низька порівняно з золотими матеріалами, це також значні витрати, накопичені протягом тривалого періоду. Крім того, стічні води, що утворюються під час процесу осадження золота, містять важкі метали та хімічні речовини, які потребують спеціального очищення, щоб відповідати екологічним стандартам скидів, і вартість очищення стічних вод не можна ігнорувати.
Під час процесу гальванічного нанесення золотого покриття можуть виникнути проблеми з якістю шару золота через неправильний контроль процесу, наприклад недостатня адгезія та нерівномірна товщина шару золота. Як тільки виникають ці проблеми, деталь часто потребує переробки, що не тільки збільшує матеріальні та часові витрати, але також може призвести до зниження ефективності виробництва. Крім того, процес золотого покриття має високі вимоги до виробничого середовища, вимагаючи підтримки чистоти та стабільної температури та вологості в цеху, що також збільшить певні виробничі витрати.