Bakır folyo, görünüşte basit olan bu ultra ince bakır levha, oldukça hassas ve karmaşık bir üretim sürecine sahiptir. Bu süreç esas olarak bakırın çıkarılması ve rafine edilmesi, bakır folyonun imalatı ve son işlem adımlarını içerir.
İlk adım bakırın çıkarılması ve rafine edilmesidir. Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması'nın (USGS) verilerine göre, küresel bakır cevheri üretimi 2021 yılında 20 milyon tona ulaştı (USGS, 2021). Bakır cevherinin çıkarılmasından sonra, kırma, öğütme ve flotasyon gibi adımlarla yaklaşık %30 bakır içeriğine sahip bakır konsantresi elde edilebilir. Bu bakır konsantreleri daha sonra eritme, dönüştürücü rafine etme ve elektroliz dahil olmak üzere bir rafine etme sürecinden geçer ve sonuçta %99,99 kadar yüksek bir saflığa sahip elektrolitik bakır elde edilir.
Daha sonra bakır folyonun üretim süreci gelir, üretim yöntemine göre ikiye ayrılır: elektrolitik bakır folyo ve haddelenmiş bakır folyo.
Elektrolitik bakır folyo, elektrolitik bir işlemle yapılır. Bir elektrolitik hücrede, bakır anot, elektrolitin etkisi altında kademeli olarak çözülür ve akım tarafından yönlendirilen bakır iyonları, katoda doğru hareket eder ve katot yüzeyinde bakır birikintileri oluşturur. Elektrolitik bakır folyonun kalınlığı genellikle 5 ila 200 mikron arasında değişir ve bu, baskılı devre kartı (PCB) teknolojisinin ihtiyaçlarına göre hassas bir şekilde kontrol edilebilir (Yu, 1988).
Öte yandan, haddelenmiş bakır folyo mekanik olarak yapılır. Birkaç milimetre kalınlığındaki bir bakır levhadan başlanarak, haddeleme yoluyla kademeli olarak inceltilir ve sonunda mikron seviyesinde bir kalınlığa sahip bakır folyo üretilir (Coombs Jr., 2007). Bu tür bakır folyonun yüzeyi elektrolitik bakır folyodan daha pürüzsüzdür, ancak üretim süreci daha fazla enerji tüketir.
Bakır folyo üretildikten sonra, performansını artırmak için genellikle tavlama, yüzey işlemi vb. gibi son işlemlerden geçmesi gerekir. Örneğin, tavlama bakır folyonun sünekliğini ve tokluğunu artırabilirken, yüzey işlemi (oksidasyon veya kaplama gibi) bakır folyonun korozyon direncini ve yapışmasını artırabilir.
Özetle, bakır folyonun üretim ve imalat süreci karmaşık olsa da, ürün çıktısı modern hayatımız üzerinde derin bir etkiye sahiptir. Bu, hassas üretim teknikleri aracılığıyla doğal kaynakları yüksek teknolojili ürünlere dönüştüren teknolojik ilerlemenin bir tezahürüdür.
Ancak bakır folyo üretim süreci enerji tüketimi, çevresel etki vb. gibi bazı zorlukları da beraberinde getiriyor. Bir rapora göre 1 ton bakır üretimi yaklaşık 220GJ enerji gerektiriyor ve 2,2 ton karbondioksit emisyonu üretiyor (Northey vd., 2014). Bu nedenle bakır folyo üretmek için daha verimli ve çevre dostu yollar bulmamız gerekiyor.
Olası çözümlerden biri geri dönüştürülmüş bakırı kullanarak bakır folyo üretmektir. Geri dönüştürülmüş bakır üretmenin enerji tüketiminin birincil bakırınkinin yalnızca %20'si olduğu ve bakır cevheri kaynaklarının sömürülmesini azalttığı bildirilmektedir (UNEP, 2011). Ayrıca, teknolojinin ilerlemesiyle daha verimli ve enerji tasarruflu bakır folyo üretim teknikleri geliştirebilir ve çevresel etkilerini daha da azaltabiliriz.
Sonuç olarak, bakır folyonun üretim ve imalat süreci zorluklar ve fırsatlarla dolu bir teknolojik alandır. Önemli ilerlemeler kaydetmiş olsak da, bakır folyonun çevremizi korurken günlük ihtiyaçlarımızı karşılayabilmesini sağlamak için hala yapılacak çok iş var.
Gönderi zamanı: Tem-08-2023