Foil tembaga, lembaran tembaga yang sangat tipis dan tampak sederhana ini, memiliki proses produksi yang sangat rumit dan rumit. Proses ini terutama meliputi ekstraksi dan pemurnian tembaga, produksi foil tembaga, dan langkah-langkah pasca-pemrosesan.
Tahap pertama adalah ekstraksi dan pemurnian tembaga. Menurut data dari United States Geological Survey (USGS), produksi bijih tembaga global mencapai 20 juta ton pada tahun 2021 (USGS, 2021). Setelah bijih tembaga diekstraksi, melalui tahapan seperti penghancuran, penggilingan, dan flotasi, konsentrat tembaga dengan kandungan tembaga sekitar 30% dapat diperoleh. Konsentrat tembaga ini kemudian menjalani proses pemurnian, termasuk peleburan, pemurnian konverter, dan elektrolisis, yang pada akhirnya menghasilkan tembaga elektrolit dengan kemurnian setinggi 99,99%.
Berikutnya adalah proses pembuatan lembaran tembaga, yang dapat dibagi menjadi dua jenis tergantung pada metode pembuatannya: lembaran tembaga elektrolit dan lembaran tembaga gulung.
Foil tembaga elektrolit dibuat melalui proses elektrolit. Dalam sel elektrolit, anoda tembaga secara bertahap larut di bawah aksi elektrolit, dan ion tembaga, yang digerakkan oleh arus, bergerak menuju katode dan membentuk endapan tembaga pada permukaan katode. Ketebalan foil tembaga elektrolit biasanya berkisar antara 5 hingga 200 mikrometer, yang dapat dikontrol secara tepat sesuai dengan kebutuhan teknologi papan sirkuit cetak (PCB) (Yu, 1988).
Di sisi lain, lembaran tembaga yang digulung dibuat secara mekanis. Dimulai dari lembaran tembaga setebal beberapa milimeter, lembaran tersebut secara bertahap menipis dengan cara digulung, yang akhirnya menghasilkan lembaran tembaga dengan ketebalan pada tingkat mikrometer (Coombs Jr., 2007). Jenis lembaran tembaga ini memiliki permukaan yang lebih halus daripada lembaran tembaga elektrolit, tetapi proses pembuatannya menghabiskan lebih banyak energi.
Setelah lembaran tembaga diproduksi, biasanya perlu dilakukan pasca-pemrosesan, termasuk pemanasan, perawatan permukaan, dll., untuk meningkatkan kinerjanya. Misalnya, pemanasan dapat meningkatkan keuletan dan ketangguhan lembaran tembaga, sementara perawatan permukaan (seperti oksidasi atau pelapisan) dapat meningkatkan ketahanan korosi dan daya rekat lembaran tembaga.
Singkatnya, meskipun proses produksi dan pembuatan lembaran tembaga rumit, hasil produknya memiliki dampak yang mendalam pada kehidupan modern kita. Ini adalah perwujudan kemajuan teknologi, yang mengubah sumber daya alam menjadi produk berteknologi tinggi melalui teknik produksi yang tepat.
Namun, proses pembuatan lembaran tembaga juga membawa beberapa tantangan, termasuk konsumsi energi, dampak lingkungan, dll. Menurut sebuah laporan, produksi 1 ton tembaga membutuhkan sekitar 220GJ energi, dan menghasilkan 2,2 ton emisi karbon dioksida (Northey et al., 2014). Oleh karena itu, kita perlu menemukan cara yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk memproduksi lembaran tembaga.
Salah satu solusi yang memungkinkan adalah menggunakan tembaga daur ulang untuk memproduksi lembaran tembaga. Dilaporkan bahwa konsumsi energi untuk memproduksi tembaga daur ulang hanya 20% dari tembaga primer, dan hal ini mengurangi eksploitasi sumber daya bijih tembaga (UNEP, 2011). Selain itu, dengan kemajuan teknologi, kita dapat mengembangkan teknik produksi lembaran tembaga yang lebih efisien dan hemat energi, yang selanjutnya mengurangi dampak lingkungannya.
Kesimpulannya, proses produksi dan pembuatan lembaran tembaga merupakan bidang teknologi yang penuh dengan tantangan dan peluang. Meskipun kita telah membuat kemajuan yang signifikan, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk memastikan bahwa lembaran tembaga dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari kita sekaligus melindungi lingkungan kita.
Waktu posting: 08-Jul-2023