In de moderne productie zijn immersie- en verguldingsprocessen gebruikelijke oppervlaktebehandelingsmethoden die op grote schaal worden gebruikt om het uiterlijk, de corrosieweerstand en de geleidbaarheid van producten te verbeteren. Er zijn echter aanzienlijke verschillen in de kostensamenstelling tussen deze twee processen.
Principes van proces- en kostenbasis
Het proces van goudafzetting, meestal verwijzend naar chemische goudafzetting, is het gebruik van chemische oxidatie-reductiereacties om een laag goud af te zetten op het koperoppervlak van een substraatmateriaal, zoals een printplaat. Het principe is het reduceren en gelijkmatig afzetten van goudionen op het substraatoppervlak via een specifiek reductiemiddel in een oplossing die goudzouten bevat. Dit proces vereist geen externe stroom, is relatief zacht en heeft relatief eenvoudige apparatuurvereisten. Het goudafzettingsproces vereist echter nauwkeurige controle van de samenstelling, temperatuur, pH-waarde en andere parameters van de oplossing om de kwaliteit en dikte-uniformiteit van de goudlaag te garanderen. Vanwege het relatief langzame proces van goudafzetting is een langere verwerkingstijd nodig om de gewenste dikte van de goudlaag te bereiken, wat de tijdskosten enigszins verhoogt.
Het verguldingsproces wordt voornamelijk bereikt door het principe van elektrolyse. In de elektrolysecel wordt het te bewerken werkstuk als kathode gebruikt en goud als anode, geplaatst in een elektrolyt die goudionen bevat. Wanneer er stroom doorheen gaat, verkrijgen goudionen elektronen aan de kathode, die worden gereduceerd tot goudatomen en worden afgezet op het oppervlak van het werkstuk. Dit proces kan snel een dikke laag goud op het oppervlak van het werkstuk afzetten, met een relatief hoge productie-efficiëntie. Maar het elektrolyseproces vereist gespecialiseerde elektrische apparatuur, die een hoge nauwkeurigheid en stabiliteit van de apparatuur vereist, en de aanschaf- en onderhoudskosten van de apparatuur stijgen ook dienovereenkomstig.
Kostenverschil bij het gebruik van gouden materialen
Door het gebruik van gouden materialen vereist het verguldingsproces meestal meer goud. Vanwege het vermogen van vergulden om een dikkere goudlaagafzetting te bereiken, ligt het diktebereik over het algemeen tussen 0,1-2,5 μm, terwijl de goudlaag die wordt verkregen door het goudafzettingsproces dunner is. Bij de toepassing van printplaten ligt de dikte van de goudlaag bij het goudafzettingsproces bijvoorbeeld doorgaans rond de 0,05-0,15 μm. Naarmate de dikte van de goudlaag toeneemt, neemt de hoeveelheid goudmateriaal die nodig is voor het verguldingsproces lineair toe. Bovendien moet tijdens het elektrolyseproces, om de continue aanvoer van ionen en de stabiliteit van het galvanische effect te garanderen, de concentratie van goudionen in de elektrolyt op een bepaald niveau worden gehouden, wat betekent dat er tijdens het productieproces meer goudmaterialen zullen worden verbruikt.
Bovendien hebben de prijsschommelingen van goudmaterialen in verschillende mate invloed op de kosten van de twee processen. Vanwege het relatief lage gebruik van goudmaterialen zijn de kosten van het goudzinken relatief stabiel als er sprake is van schommelingen in de goudprijzen. En door de grote afhankelijkheid van goudmaterialen zullen eventuele schommelingen in de goudprijs bij het vergulden een aanzienlijke impact hebben op de kosten ervan. Wanneer de internationale goudprijs bijvoorbeeld aanzienlijk stijgt, zullen de kosten van verguldingstechnologie snel stijgen, waardoor de kosten voor bedrijven aanzienlijk onder druk komen te staan.
Vergelijking van apparatuur- en arbeidskosten
De apparatuur die nodig is voor het goudafzettingsproces is relatief eenvoudig en omvat voornamelijk reactietanks, oplossingscirculatiesystemen, temperatuurregelapparatuur, enz. De initiële aanschafkosten van deze apparaten zijn relatief laag en de onderhoudskosten zijn ook niet hoog bij dagelijks gebruik. Vanwege het relatief stabiele proces zijn de technische vereisten voor operators vooral gericht op het monitoren en aanpassen van oplossingsparameters, wat resulteert in lagere opleidingskosten voor personeel.
Het verguldingsproces vereist gespecialiseerde galvanische stroomvoorzieningen, gelijkrichters, galvaniseertanks, evenals complexe filtratie- en circulatiesystemen en andere apparatuur. Deze apparaten zijn niet alleen duur, maar vereisen tijdens het gebruik ook een grote hoeveelheid elektriciteit, wat resulteert in hoge afschrijvings- en energieverbruikskosten. Tegelijkertijd vereist het elektrolyseproces een uiterst strikte controle van procesparameters, zoals stroomdichtheid, spanning, galvaniseertijd, enz. Elke afwijking in één parameter kan leiden tot kwaliteitsproblemen met de goudlaag. Dit vereist dat operators over hoge professionele vaardigheden en rijke ervaring beschikken, en de kosten van handmatige training en arbeid zijn relatief hoog.
Andere kostenoverwegingen
Bij de daadwerkelijke productie zijn er nog enkele andere factoren die de kosten van beide processen kunnen beïnvloeden. Het goudafzettingsproces vereist bijvoorbeeld het gebruik van meerdere chemische reagentia bij het voorbereidings- en onderhoudsproces van de oplossing. Hoewel de kosten van deze reagentia relatief laag zijn in vergelijking met gouden materialen, zijn het ook aanzienlijke kosten die zich op de lange termijn ophopen. Bovendien bevat het afvalwater dat wordt gegenereerd tijdens het goudafzettingsproces zware metalen en chemicaliën, die een gespecialiseerde behandeling vereisen om aan de lozingsnormen voor het milieu te voldoen, en de kosten van afvalwaterbehandeling kunnen niet worden genegeerd.
Tijdens het galvaniseerproces kan het verguldingsproces kwaliteitsproblemen met de goudlaag tegenkomen als gevolg van onjuiste procescontrole, zoals onvoldoende hechting en ongelijkmatige dikte van de goudlaag. Zodra deze problemen zich voordoen, moet het werkstuk vaak opnieuw worden bewerkt, wat niet alleen de materiaal- en tijdkosten verhoogt, maar ook kan leiden tot een afname van de productie-efficiëntie. Bovendien stelt het verguldingsproces hoge eisen aan de productieomgeving, waardoor het handhaven van een schone en stabiele temperatuur en vochtigheid in de werkplaats vereist is, wat ook bepaalde productiekosten zal verhogen.