Görünüşte basit, ultra ince bakır levha olan bakır folyo, son derece hassas ve karmaşık bir üretim sürecine sahiptir. Bu süreç esas olarak bakırın çıkarılmasını ve rafine edilmesini, bakır folyo üretimini ve işlem sonrası aşamaları içerir.
İlk adım bakırın çıkarılması ve rafine edilmesidir. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırma Kurumu'nun (USGS) verilerine göre küresel bakır cevheri üretimi 2021 yılında 20 milyon tona ulaştı (USGS, 2021). Bakır cevherinin çıkarılmasından sonra kırma, öğütme ve yüzdürme gibi işlemlerden geçirilerek yaklaşık %30 bakır içeren bakır konsantresi elde edilebilmektedir. Bu bakır konsantreleri daha sonra eritme, dönüştürücü rafinasyonu ve elektrolizi içeren bir rafinasyon işleminden geçirilir ve sonuçta %99,99 gibi yüksek bir saflığa sahip elektrolitik bakır elde edilir.
Daha sonra, üretim yöntemine bağlı olarak iki türe ayrılabilen bakır folyo üretim süreci gelir: elektrolitik bakır folyo ve haddelenmiş bakır folyo.
Elektrolitik bakır folyo, elektrolitik bir işlemle yapılır. Bir elektrolitik hücrede, bakır anot, elektrolitin etkisi altında yavaş yavaş çözünür ve akım tarafından tahrik edilen bakır iyonları katoda doğru hareket eder ve katot yüzeyinde bakır birikintileri oluşturur. Elektrolitik bakır folyonun kalınlığı genellikle 5 ila 200 mikrometre arasında değişir ve bu, baskılı devre kartı (PCB) teknolojisinin ihtiyaçlarına göre hassas bir şekilde kontrol edilebilir (Yu, 1988).
Haddelenmiş bakır folyo ise mekanik olarak yapılır. Birkaç milimetre kalınlığındaki bakır levhadan başlayarak, haddelenerek yavaş yavaş inceltilir ve sonunda mikrometre düzeyinde kalınlığa sahip bakır folyo üretilir (Coombs Jr., 2007). Bu tür bakır folyo, elektrolitik bakır folyoya göre daha pürüzsüz bir yüzeye sahiptir ancak üretim süreci daha fazla enerji tüketir.
Bakır folyo üretildikten sonra performansını artırmak için genellikle tavlama, yüzey işlemi vb. dahil olmak üzere son işlemlere tabi tutulması gerekir. Örneğin tavlama, bakır folyonun sünekliğini ve sağlamlığını artırabilirken, yüzey işlemi (oksidasyon veya kaplama gibi) bakır folyonun korozyon direncini ve yapışmasını artırabilir.
Özetle, bakır folyonun üretim ve imalat süreci karmaşık olmasına rağmen, ürün çıktısının modern yaşamımız üzerinde derin bir etkisi vardır. Bu, doğal kaynakları hassas üretim teknikleriyle 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 220 GJ enerji gerektiriyor ve 2,2 ton karbondioksit emisyonu üretiyor (Norhey). ve diğerleri, 2014). Bu nedenle bakır folyo üretmenin daha verimli ve çevre dostu yollarını bulmamız gerekiyor.
Olası bir çözüm, bakır folyo üretmek için geri dönüştürülmüş bakır kullanmaktır. Geri dönüştürülmüş bakır üretmenin enerji tüketiminin, birincil bakırın yalnızca %20'si kadar olduğu ve bakır cevheri kaynaklarının kullanımını azalttığı bildirilmektedir (UNEP, 2011). Ayrıca teknolojinin ilerlemesiyle daha verimli ve enerji tasarruflu bakır folyo üretim teknikleri geliştirerek çevresel etkilerini daha da azaltabiliriz.
Sonuç olarak bakır folyonun üretim ve imalat süreci zorluklar ve fırsatlarla dolu bir teknolojik alandır. Önemli ilerleme kaydetmiş olmamıza rağmen, bakır folyonun çevremizi korurken günlük ihtiyaçlarımızı karşılayabilmesini sağlamak için hala yapılacak çok iş var.
Gönderim zamanı: Temmuz-08-2023