Mūsdienu ražošanā iegremdēšanas un apzeltīšanas procesi ir izplatītas virsmas apstrādes metodes, ko plaši izmanto, lai uzlabotu izstrādājumu izskatu, izturību pret koroziju un vadītspēju. Tomēr starp šiem diviem procesiem izmaksu sastāvā ir būtiskas atšķirības.
Procesa principi un izmaksu bāze
Zelta uzklāšanas process, kas parasti attiecas uz ķīmisko zelta nogulsnēšanos, ir ķīmiskās oksidācijas-reducēšanas reakciju izmantošana, lai uz substrāta materiāla, piemēram, PCB plātnes, vara virsmas uzklātu zelta slāni. Princips ir samazināt un vienmērīgi nogulsnēt zelta jonus uz substrāta virsmas, izmantojot īpašu reducētāju šķīdumā, kas satur zelta sāļus. Šim procesam nav nepieciešama ārēja strāva, tas ir salīdzinoši saudzīgs un tam ir salīdzinoši vienkāršas iekārtas prasības. Tomēr zelta nogulsnēšanas procesā ir nepieciešama precīza šķīduma sastāva, temperatūras, pH vērtības un citu parametru kontrole, lai nodrošinātu zelta slāņa kvalitātes un biezuma viendabīgumu. Salīdzinoši lēnā zelta nogulsnēšanās procesa dēļ, lai sasniegtu vēlamo zelta slāņa biezumu, nepieciešams ilgāks apstrādes laiks, kas zināmā mērā palielina laika izmaksas.
Zelta pārklājuma process galvenokārt tiek panākts, izmantojot elektrolīzes principu. Elektrolītiskajā šūnā apstrādājamā detaļa tiek izmantota kā katods, bet zelts tiek izmantots kā anods, kas ievietots elektrolītā, kas satur zelta jonus. Kad strāva iet cauri, zelta joni pie katoda iegūst elektronus, kas tiek reducēti līdz zelta atomiem un nogulsnējas uz sagataves virsmas. Šis process var ātri nogulsnēt biezu zelta slāni uz sagataves virsmas ar salīdzinoši augstu ražošanas efektivitāti. Bet elektrolīzes procesam ir nepieciešamas specializētas energoiekārtas, kas prasa augstu iekārtu precizitāti un stabilitāti, un attiecīgi palielinās arī iekārtu iegādes un uzturēšanas izmaksas.
Zelta materiālu izmantošanas izmaksu atšķirība
Izmantojot zelta materiālus, apzeltīšanas process parasti prasa vairāk zelta. Sakarā ar zelta pārklājuma spēju panākt biezāku zelta slāņa nogulsnēšanos, biezuma diapazons parasti ir no 0,1 līdz 2,5 μm, savukārt zelta slānis, kas iegūts zelta nogulsnēšanas procesā, ir plānāks. Piemēram, pielietojot PCB plāksnes, zelta slāņa biezums zelta uzklāšanas procesā parasti ir aptuveni 0,05–0,15 μm. Palielinoties zelta slāņa biezumam, zelta pārklājuma procesam nepieciešamā zelta materiāla daudzums lineāri palielinās. Turklāt elektrolīzes procesā, lai nodrošinātu nepārtrauktu jonu padevi un galvanizācijas efekta stabilitāti, zelta jonu koncentrācija elektrolītā ir jāuztur noteiktā līmenī, kas nozīmē, ka ražošanas procesā tiks patērēts vairāk zelta materiālu.
Turklāt zelta materiālu cenu svārstībām ir dažāda ietekme uz abu procesu izmaksām. Salīdzinoši zemā zelta materiālu izmantošanas dēļ zelta nogrimšanas procesa izmaksas ir samērā stabilas, saskaroties ar zelta cenu svārstībām. Un zelta pārklājuma process, ņemot vērā tā lielo atkarību no zelta materiāliem, jebkuras zelta cenu svārstības būtiski ietekmēs tā izmaksas. Piemēram, kad starptautiskā zelta cena ievērojami palielinās, zelta pārklājuma tehnoloģijas izmaksas strauji pieaugs, radot ievērojamu izmaksu spiedienu uzņēmumiem.
Iekārtu un darbaspēka izmaksu salīdzinājums
Zelta uzklāšanas procesam nepieciešamās iekārtas ir salīdzinoši vienkāršas, galvenokārt ietverot reakcijas tvertnes, šķīduma cirkulācijas sistēmas, temperatūras kontroles ierīces u.c. Šo ierīču sākotnējās iegādes izmaksas ir salīdzinoši zemas, un arī uzturēšanas izmaksas ikdienas darbībā nav augstas. Salīdzinoši stabilā procesa dēļ tehniskās prasības operatoriem galvenokārt ir vērstas uz risinājuma parametru uzraudzību un pielāgošanu, kā rezultātā personāla apmācības izmaksas ir zemākas.
Apzeltīšanas procesam ir nepieciešami specializēti galvanizācijas barošanas avoti, taisngrieži, galvanizācijas tvertnes, kā arī sarežģītas filtrēšanas un cirkulācijas sistēmas un citas iekārtas. Šīs ierīces ir ne tikai dārgas, bet arī ekspluatācijas laikā prasa lielu elektroenerģijas daudzumu, kā rezultātā rodas lielas amortizācijas un enerģijas patēriņa izmaksas. Tajā pašā laikā elektrolīzes procesam ir nepieciešama ārkārtīgi stingra procesa parametru kontrole, piemēram, strāvas blīvums, spriegums, pārklājuma laiks utt. Jebkuras novirzes vienā parametrā var izraisīt zelta slāņa kvalitātes problēmas. Tas prasa operatoriem augstas profesionālās prasmes un bagātīgu pieredzi, un manuālās apmācības un darbaspēka izmaksas ir salīdzinoši augstas.
Citi izmaksu apsvērumi
Faktiskajā ražošanā ir daži citi faktori, kas var ietekmēt abu procesu izmaksas. Piemēram, zelta nogulsnēšanas procesā šķīduma sagatavošanas un apkopes procesā ir jāizmanto vairāki ķīmiskie reaģenti. Lai gan šo reaģentu izmaksas ir salīdzinoši zemas salīdzinājumā ar zelta materiāliem, tās ir arī ievērojamas izmaksas, kas uzkrātas ilgtermiņā. Turklāt notekūdeņi, kas rodas zelta nogulsnēšanas procesā, satur smagos metālus un ķīmiskas vielas, kurām nepieciešama specializēta attīrīšana, lai atbilstu vides izplūdes standartiem, un nevar ignorēt notekūdeņu attīrīšanas izmaksas.
Galvanizācijas procesā zelta pārklājuma procesā var rasties kvalitātes problēmas ar zelta slāni nepareizas procesa kontroles dēļ, piemēram, nepietiekama saķere un nevienmērīgs zelta slāņa biezums. Kad šīs problēmas rodas, apstrādājamā detaļa bieži ir jāpārstrādā, kas ne tikai palielina materiālu un laika izmaksas, bet arī var izraisīt ražošanas efektivitātes samazināšanos. Turklāt zelta pārklājuma procesam ir augstas prasības ražošanas videi, kas prasa tīrības un stabilas temperatūras un mitruma uzturēšanu cehā, kas arī palielinās noteiktas ražošanas izmaksas.