1. 设备与设施成本
镀膜设备购置:真空镀膜设备是主要的成本投入之一。设备的价格因类型(如蒸发镀膜设备、溅射镀膜设备等)、规格(如真空室尺寸、镀膜能力等)和技术先进程度而异。例如,一台小型的实验室用蒸发镀膜设备可能几万元,而用于大规模工业生产的高精度溅射镀膜设备可能高达数百万元。这些设备的价格还受到品牌、质量和功能等因素的影响。
设备维护与折旧:设备需要定期维护以确保其正常运行,包括更换真空泵油、维修真空室密封部件、校准控制系统等。维护成本根据设备的复杂程度和使用频率而不同。同时,设备在使用过程中会产生折旧,折旧成本通常按照设备的购置价格、预计使用寿命和折旧方法(如直线折旧法、加速折旧法等)来计算。一般来说,设备的折旧年限可能在5 - 10年左右,这也是成本核算的重要部分。
厂房及配套设施:真空镀膜加工需要合适的厂房空间,厂房的租金或建设成本是成本的一部分。此外,还需要配套的设施,如电力供应系统、冷却水循环系统、气体供应系统等。这些配套设施的建设和运行成本也会增加整体的加工成本。例如,为了满足镀膜设备的高功率电力需求,可能需要专门的变压器和供电线路,这涉及到设备采购、安装和电力费用等成本。
2. 原材料成本
镀膜材料:镀膜材料的成本取决于材料的种类、纯度和市场价格。例如,常见的金属镀膜材料如铝、铜价格相对较低,而一些贵金属(如金、银)或特殊功能材料(如高纯度的光学镀膜材料TiO₂、ZnS等)价格较高。而且,材料的纯度越高,价格通常也越高。对于一些需要特殊合成或制备的镀膜材料,其成本还会包括制备过程中的费用。
气体成本:在真空镀膜过程中,通常会用到各种气体,如氩气、氮气、氧气等。这些气体的成本因气体种类、纯度和用量而异。高纯度的特种气体价格可能较高,而且气体的用量与镀膜工艺(如溅射气体流量、反应气体比例等)和设备规模有关。例如,在溅射镀膜中,氩气作为溅射气体,其用量会随着溅射功率和镀膜时间的增加而增加。
3. 能源成本
电力消耗:真空镀膜设备在运行过程中需要消耗大量的电力。真空泵、蒸发源(如电子束蒸发源、电阻蒸发源)、溅射电源等设备都是电力的主要消耗部件。例如,一台大型的真空镀膜设备在工作时可能会消耗数十千瓦甚至上百千瓦的电力,长期运行下来,电力成本相当可观。电力成本还与当地的电价有关,不同地区的电价差异会导致能源成本的不同。
热能消耗:有些真空镀膜工艺需要对基材进行加热,如热蒸发镀膜或在一定温度下进行的反应镀膜。这需要消耗热能,可以通过电加热、燃气加热等方式提供。加热所需的能源成本也是加工成本的一部分,尤其是对于长时间的加热过程或者需要较高温度的工艺。
4. 人工成本
操作人员工资:真空镀膜加工需要专业的操作人员来控制设备、监控工艺参数和处理加工过程中的各种情况。操作人员的工资水平根据其技能水平、工作经验和当地的劳动力市场价格而不同。熟练的镀膜技术人员工资相对较高,而且为了保证生产的连续性,可能需要配备多班制的工作人员,这都会增加人工成本。
技术研发与培训费用:为了不断优化镀膜工艺、开发新的镀膜产品,需要投入技术研发费用。这包括研究人员的工资、实验设备和材料的费用等。同时,为了使操作人员掌握最新的镀膜技术和设备操作方法,还需要进行定期的培训,培训费用也是人工成本的一部分。
5. 质量检测与环保成本
质量检测成本:为了确保镀膜产品的质量符合要求,需要进行各种质量检测。检测设备(如光学显微镜、轮廓仪、附着力测试仪等)的购置和维护费用较高。而且,检测过程中还会消耗检测试剂、标准样品等材料,这些都会增加成本。此外,对于不合格产品的处理(如返工或报废)也会产生额外的成本。
环保成本:真空镀膜加工过程中可能会产生一些废气、废水和废渣,如镀膜过程中产生的反应废气、清洗废水和废弃的镀膜材料等。为了符合环保要求,需要对这些废弃物进行处理,包括废气净化、废水处理和废渣回收等。环保设备的投资、运行和维护费用都构成了加工成本的一部分。