Bakrena folija, ova naizgled jednostavna ultratanka bakrena ploča, ima vrlo delikatan i složen proces proizvodnje. Ovaj proces uglavnom uključuje ekstrakciju i rafinaciju bakra, proizvodnju bakrene folije i korake naknadne obrade.
Prvi korak je ekstrakcija i rafinacija bakra. Prema podacima Geološkog instituta Sjedinjenih Država (USGS), globalna proizvodnja bakrene rude dosegla je 20 milijuna tona u 2021. (USGS, 2021.). Nakon ekstrakcije bakrene rude, kroz korake kao što su drobljenje, mljevenje i flotacija, može se dobiti bakreni koncentrat s oko 30% sadržaja bakra. Ovi bakreni koncentrati zatim prolaze kroz proces rafiniranja, uključujući taljenje, konvertorsko rafiniranje i elektrolizu, čime se u konačnici dobiva elektrolitski bakar čistoće čak 99,99%.
Slijedi proces proizvodnje bakrene folije, koja se prema načinu proizvodnje može podijeliti u dvije vrste: elektrolitička bakrena folija i valjana bakrena folija.
Elektrolitička bakrena folija izrađuje se postupkom elektrolize. U elektrolitičkoj ćeliji bakrena anoda se postupno otapa pod djelovanjem elektrolita, a ioni bakra, pokretani strujom, kreću se prema katodi i stvaraju naslage bakra na površini katode. Debljina elektrolitičke bakrene folije obično se kreće od 5 do 200 mikrometara, što se može precizno kontrolirati prema potrebama tehnologije tiskanih ploča (PCB) (Yu, 1988).
S druge strane, valjana bakrena folija izrađuje se strojno. Počevši od bakrenog lima debljine nekoliko milimetara, on se postupno stanjiva valjanjem, da bi na kraju proizvela bakrenu foliju debljine na razini mikrometra (Coombs Jr., 2007.). Ova vrsta bakrene folije ima glađu površinu od elektrolitičke bakrene folije, ali proces njezine proizvodnje troši više energije.
Nakon što je bakrena folija proizvedena, obično je treba podvrgnuti naknadnoj obradi, uključujući žarenje, površinsku obradu itd., kako bi se poboljšala njezina izvedba. Na primjer, žarenje može povećati duktilnost i žilavost bakrene folije, dok obrada površine (kao što je oksidacija ili premazivanje) može povećati otpornost na koroziju i prianjanje bakrene folije.
Ukratko, iako su proizvodnja i proizvodni proces bakrene folije složeni, učinak proizvoda ima dubok utjecaj na naš suvremeni život. Ovo je manifestacija tehnološkog napretka, pretvaranje prirodnih resursa u proizvode visoke tehnologije kroz precizne proizvodne tehnike.
Međutim, proces proizvodnje bakrene folije donosi i neke izazove, uključujući potrošnju energije, utjecaj na okoliš, itd. Prema izvješću, proizvodnja 1 tone bakra zahtijeva oko 220 GJ energije, te stvara 2,2 tone emisije ugljičnog dioksida (Northey i sur., 2014). Stoga moramo pronaći učinkovitije i ekološki prihvatljivije načine za proizvodnju bakrene folije.
Jedno od mogućih rješenja je korištenje recikliranog bakra za proizvodnju bakrene folije. Zabilježeno je da je potrošnja energije za proizvodnju recikliranog bakra samo 20% potrošnje primarnog bakra i smanjuje iskorištavanje resursa bakrene rude (UNEP, 2011.). Osim toga, s napretkom tehnologije, možemo razviti učinkovitije i energetski štedljive tehnike proizvodnje bakrene folije, dodatno smanjujući njihov utjecaj na okoliš.
Zaključno, proizvodnja i proizvodni proces bakrene folije tehnološko je područje puno izazova i mogućnosti. Iako smo postigli značajan napredak, još uvijek imamo puno posla kako bismo osigurali da bakrena folija može zadovoljiti naše svakodnevne potrebe, istovremeno štiteći naš okoliš.
Vrijeme objave: 8. srpnja 2023