Bakrena folija, ovaj naizgled jednostavan ultratanki list bakra, ima vrlo delikatan i složen proizvodni proces. Ovaj proces uglavnom uključuje ekstrakciju i rafiniranje bakra, proizvodnju bakrene folije i korake naknadne obrade.
Prvi korak je ekstrakcija i rafiniranje bakra. Prema podacima Američkog geološkog zavoda (USGS), globalna proizvodnja bakrene rude dosegla je 20 milijuna tona u 2021. (USGS, 2021.). Nakon ekstrakcije bakrene rude, kroz korake poput drobljenja, mljevenja i flotacije, može se dobiti bakreni koncentrat s oko 30% udjela bakra. Ovi bakreni koncentrati zatim prolaze kroz proces rafiniranja, uključujući taljenje, rafiniranje u konvertoru i elektrolizu, što u konačnici daje elektrolitički bakar čistoće i do 99,99%.
Slijedi proces proizvodnje bakrene folije, koja se ovisno o načinu proizvodnje može podijeliti na dvije vrste: elektrolitičku bakrenu foliju i valjanu bakrenu foliju.
Elektrolitička bakrena folija izrađuje se elektrolitičkim postupkom. U elektrolitičkoj ćeliji, bakrena anoda se postupno otapa pod djelovanjem elektrolita, a ioni bakra, potaknuti strujom, kreću se prema katodi i tvore bakrene naslage na površini katode. Debljina elektrolitičke bakrene folije obično se kreće od 5 do 200 mikrometara, što se može precizno kontrolirati prema potrebama tehnologije tiskanih pločica (PCB) (Yu, 1988).
S druge strane, valjana bakrena folija izrađuje se mehanički. Počevši od bakrenog lima debljine nekoliko milimetara, postupno se stanjeva valjanjem, na kraju proizvodeći bakrenu foliju debljine na razini mikrometra (Coombs Jr., 2007.). Ova vrsta bakrene folije ima glatkiju površinu od elektrolitičke bakrene folije, ali njezin proizvodni proces troši više energije.
Nakon što je bakrena folija proizvedena, obično je potrebno proći naknadnu obradu, uključujući žarenje, površinsku obradu itd., kako bi se poboljšale njezine performanse. Na primjer, žarenje može poboljšati duktilnost i žilavost bakrene folije, dok površinska obrada (poput oksidacije ili premazivanja) može poboljšati otpornost na koroziju i prianjanje bakrene folije.
Ukratko, iako je proces proizvodnje i prerade bakrene folije složen, proizvod ima dubok utjecaj na naš moderni život. To je manifestacija tehnološkog napretka, pretvarajući prirodne resurse u visokotehnološke proizvode kroz precizne proizvodne tehnike.
Međutim, proces proizvodnje bakrene folije također donosi neke izazove, uključujući potrošnju energije, utjecaj na okoliš itd. Prema izvješću, proizvodnja 1 tone bakra zahtijeva oko 220 GJ energije i generira 2,2 tone emisija ugljičnog dioksida (Northey i sur., 2014.). Stoga moramo pronaći učinkovitije i ekološki prihvatljivije načine proizvodnje bakrene folije.
Jedno moguće rješenje je korištenje recikliranog bakra za proizvodnju bakrene folije. Izvješćuje se da je potrošnja energije za proizvodnju recikliranog bakra samo 20% potrošnje energije za proizvodnju primarnog bakra, što smanjuje iskorištavanje resursa bakrene rude (UNEP, 2011.). Osim toga, s napretkom tehnologije mogli bismo razviti učinkovitije i energetski štedljivije tehnike proizvodnje bakrene folije, što će dodatno smanjiti njihov utjecaj na okoliš.
Zaključno, proces proizvodnje i prerade bakrene folije tehnološko je područje puno izazova i prilika. Iako smo postigli značajan napredak, još uvijek je puno posla potrebno kako bismo osigurali da bakrena folija može zadovoljiti naše svakodnevne potrebe, a istovremeno zaštititi naš okoliš.
Vrijeme objave: 08.07.2023.