Foil tembaga, lembaran tembaga ultra-tipis yang tampak sederhana ini, memiliki proses pembuatan yang sangat rumit dan rumit. Proses ini terutama mencakup ekstraksi dan pemurnian tembaga, pembuatan kertas tembaga, dan langkah-langkah pasca-pemrosesan.
Langkah pertama adalah ekstraksi dan pemurnian tembaga. Menurut data Survei Geologi Amerika Serikat (USGS), produksi bijih tembaga global mencapai 20 juta ton pada tahun 2021 (USGS, 2021). Setelah ekstraksi bijih tembaga, melalui tahapan seperti penghancuran, penggilingan, dan pengapungan, dapat diperoleh konsentrat tembaga dengan kandungan tembaga sekitar 30%. Konsentrat tembaga ini kemudian melalui proses pemurnian, meliputi peleburan, pemurnian konverter, dan elektrolisis, yang pada akhirnya menghasilkan tembaga elektrolitik dengan kemurnian setinggi 99,99%.
Berikutnya adalah proses pembuatan foil tembaga, yang dapat dibagi menjadi dua jenis tergantung pada metode pembuatannya: foil tembaga elektrolitik dan foil tembaga gulung.
Foil tembaga elektrolitik dibuat melalui proses elektrolitik. Dalam sel elektrolitik, anoda tembaga secara bertahap larut di bawah pengaruh elektrolit, dan ion tembaga, didorong oleh arus, bergerak menuju katoda dan membentuk endapan tembaga pada permukaan katoda. Ketebalan foil tembaga elektrolitik biasanya berkisar antara 5 hingga 200 mikrometer, yang dapat dikontrol secara tepat sesuai dengan kebutuhan teknologi papan sirkuit cetak (PCB) (Yu, 1988).
Sebaliknya, foil tembaga yang digulung dibuat secara mekanis. Dimulai dari lembaran tembaga setebal beberapa milimeter, secara bertahap ditipiskan dengan cara digulung, hingga akhirnya menghasilkan foil tembaga dengan ketebalan pada tingkat mikrometer (Coombs Jr., 2007). Foil tembaga jenis ini memiliki permukaan yang lebih halus dibandingkan foil tembaga elektrolitik, namun proses pembuatannya mengkonsumsi lebih banyak energi.
Setelah foil tembaga diproduksi, biasanya perlu menjalani pasca-pemrosesan, termasuk anil, perawatan permukaan, dll., untuk meningkatkan kinerjanya. Misalnya, anil dapat meningkatkan keuletan dan ketangguhan kertas tembaga, sedangkan perlakuan permukaan (seperti oksidasi atau pelapisan) dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan daya rekat kertas tembaga.
Singkatnya, meskipun proses produksi dan pembuatan kertas tembaga rumit, hasil produknya memiliki dampak besar pada kehidupan modern kita. Hal ini merupakan wujud kemajuan teknologi, mentransformasikan sumber daya alam menjadi produk berteknologi tinggi melalui teknik manufaktur yang tepat.
Namun, proses pembuatan kertas tembaga juga membawa beberapa tantangan, termasuk konsumsi energi, dampak lingkungan, dll. Menurut sebuah laporan, produksi 1 ton tembaga memerlukan sekitar 220GJ energi, dan menghasilkan 2,2 ton emisi karbon dioksida (Northey dkk., 2014). Oleh karena itu, kita perlu menemukan cara yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk memproduksi kertas tembaga.
Salah satu solusi yang mungkin adalah dengan menggunakan tembaga daur ulang untuk menghasilkan kertas tembaga. Dilaporkan bahwa konsumsi energi untuk memproduksi tembaga daur ulang hanya 20% dari konsumsi energi tembaga primer, dan hal ini mengurangi eksploitasi sumber daya bijih tembaga (UNEP, 2011). Selain itu, dengan kemajuan teknologi, kami dapat mengembangkan teknik pembuatan foil tembaga yang lebih efisien dan hemat energi, sehingga semakin mengurangi dampaknya terhadap lingkungan.
Kesimpulannya, proses produksi dan pembuatan foil tembaga merupakan bidang teknologi yang penuh tantangan dan peluang. Meskipun kami telah mencapai kemajuan yang signifikan, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk memastikan bahwa kertas tembaga dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari sekaligus melindungi lingkungan.
Waktu posting: 08-Juli-2023