Pemanasan Lembaran Tembaga Gulung: Membuka Potensi Peningkatan Kinerja untuk Aplikasi Tingkat Lanjut

Di industri teknologi tinggi seperti manufaktur elektronik, energi terbarukan, dan kedirgantaraan,lembaran tembaga gulungTembaga dihargai karena konduktivitasnya yang sangat baik, kelenturannya, dan permukaannya yang halus. Namun, tanpa proses anil yang tepat, lembaran tembaga gulung dapat mengalami pengerasan kerja dan tegangan sisa, yang membatasi kegunaannya. Proses anil adalah proses penting yang memperbaiki struktur mikro dari tembaga.lembaran tembaga, meningkatkan sifat-sifatnya untuk aplikasi yang menuntut. Artikel ini membahas prinsip-prinsip anil, dampaknya terhadap kinerja material, dan kesesuaiannya untuk berbagai produk kelas atas.

1. Proses Annealing: Transformasi Mikrostruktur untuk Sifat yang Unggul

Selama proses penggulungan, kristal tembaga dikompresi dan diregangkan, menciptakan struktur berserat yang dipenuhi dislokasi dan tegangan sisa. Pengerasan kerja ini menghasilkan peningkatan kekerasan, penurunan daktilitas (pemanjangan hanya 3%-5%), dan sedikit penurunan konduktivitas menjadi sekitar 98% IACS (International Annealed Copper Standard). Proses anil mengatasi masalah ini melalui urutan "pemanasan-penahanan-pendinginan" yang terkontrol:

1. Fase Pemanasan: Itulembaran tembagadipanaskan hingga suhu rekristalisasinya, biasanya antara 200-300°C untuk tembaga murni, untuk mengaktifkan pergerakan atom.
2. Fase PenahananMempertahankan suhu ini selama 2-4 jam memungkinkan butiran yang terdistorsi untuk terurai, dan butiran baru yang berbentuk sama terbentuk, dengan ukuran berkisar antara 10-30μm.
3. Fase PendinginanLaju pendinginan yang lambat (≤5°C/menit) mencegah timbulnya tegangan baru.

Data pendukung:

• Suhu anil secara langsung memengaruhi ukuran butir. Misalnya, pada suhu 250°C, butir berukuran sekitar 15μm dapat dicapai, menghasilkan kekuatan tarik sebesar 280 MPa. Meningkatkan suhu hingga 300°C memperbesar butir menjadi 25μm, mengurangi kekuatan menjadi 220 MPa.
• Waktu penahanan yang tepat sangat penting. Pada suhu 280°C, penahanan selama 3 jam memastikan rekristalisasi lebih dari 98%, sebagaimana diverifikasi oleh analisis difraksi sinar-X.

2. Peralatan Annealing Tingkat Lanjut: Presisi dan Pencegahan Oksidasi

Proses anil yang efektif memerlukan tungku khusus yang dilindungi gas untuk memastikan distribusi suhu yang seragam dan mencegah oksidasi:

1. Desain TungkuKontrol suhu independen multi-zona (misalnya, konfigurasi enam zona) memastikan variasi suhu di seluruh lebar foil tetap berada dalam ±1,5°C.
2. Atmosfer PelindungPenggunaan nitrogen dengan kemurnian tinggi (≥99,999%) atau campuran nitrogen-hidrogen (3%-5% H₂) menjaga kadar oksigen di bawah 5 ppm, sehingga mencegah pembentukan oksida tembaga (ketebalan lapisan oksida <10 nm).
3. Sistem PengangkutanPengangkutan rol tanpa tegangan menjaga kerataan foil. Tungku anil vertikal canggih dapat beroperasi dengan kecepatan hingga 120 meter per menit, dengan kapasitas harian 20 ton per tungku.

Studi KasusSeorang klien yang menggunakan tungku anil gas non-inert mengalami oksidasi kemerahan padalembaran tembagaPermukaan (kandungan oksigen hingga 50 ppm), menyebabkan terbentuknya gerigi selama proses etsa. Beralih ke tungku dengan atmosfer pelindung menghasilkan kekasaran permukaan (Ra) ≤0,4μm dan meningkatkan hasil etsa hingga 99,6%.

3. Peningkatan Kinerja: Dari “Bahan Baku Industri” menjadi “Bahan Fungsional”

lembaran tembaga yang dianilmenunjukkan peningkatan yang signifikan:

Peningkatan ini menjadikan lembaran tembaga yang dianil ideal untuk:

1. Sirkuit Tercetak Fleksibel (FPC)Dengan daya regangan lebih dari 20%, foil ini mampu menahan lebih dari 100.000 siklus tekukan dinamis, memenuhi tuntutan perangkat yang dapat dilipat.
2. Kolektor Arus Baterai Lithium-Ion: Foil yang lebih lunak (HV<90) tahan terhadap keretakan selama pelapisan elektroda, dan foil ultra-tipis 6μm mempertahankan konsistensi berat dalam ±3%.
3. Substrat Frekuensi TinggiKekasaran permukaan di bawah 0,5μm mengurangi kehilangan sinyal, menurunkan kerugian penyisipan sebesar 15% pada 28 GHz.
4. Bahan Pelindung ElektromagnetikKonduktivitas 101% IACS memastikan efektivitas perisai minimal 80 dB pada 1 GHz.

4. CIVEN METAL: Pelopor Teknologi Annealing Terdepan di Industri

CIVEN METAL telah mencapai beberapa kemajuan dalam teknologi anil:

1. Kontrol Suhu CerdasDengan memanfaatkan algoritma PID dengan umpan balik inframerah, menghasilkan presisi kontrol suhu ±1°C.
2. Penyegelan yang DitingkatkanDinding tungku dua lapis dengan kompensasi tekanan dinamis mengurangi konsumsi gas hingga 30%.
3. Kontrol Orientasi ButirMelalui proses anil gradien, menghasilkan lembaran tipis dengan kekerasan yang bervariasi sepanjang panjangnya, dengan perbedaan kekuatan lokal hingga 20%, cocok untuk komponen hasil cetakan yang kompleks.

ValidasiFoil RTF-3 hasil perlakuan balik dari CIVEN METAL, setelah proses anil, telah divalidasi oleh klien untuk digunakan pada PCB stasiun pangkalan 5G, mengurangi kerugian dielektrik hingga 0,0015 pada 10 GHz dan meningkatkan kecepatan transmisi sebesar 12%.

5. Kesimpulan: Pentingnya Strategis Proses Annealing dalam Produksi Lembaran Tembaga

Annealing lebih dari sekadar proses “panaskan-dinginkan”; ini adalah integrasi canggih antara ilmu material dan teknik. Dengan memanipulasi fitur mikrostruktural seperti batas butir dan dislokasi,lembaran tembagaTransisi dari kondisi "keras karena kerja" ke kondisi "fungsional", yang mendasari kemajuan dalam komunikasi 5G, kendaraan listrik, dan teknologi yang dapat dikenakan. Seiring dengan evolusi proses anil menuju kecerdasan dan keberlanjutan yang lebih besar—seperti pengembangan tungku bertenaga hidrogen oleh CIVEN METAL yang mengurangi emisi CO₂ hingga 40%—lembaran tembaga gulung siap untuk membuka potensi baru dalam aplikasi mutakhir.