Foil tembaga, lembaran tembaga ultra-tipis yang tampak sederhana ini, memiliki proses manufaktur yang sangat rumit dan rumit. Proses ini terutama mencakup ekstraksi dan pemurnian tembaga, pembuatan foil tembaga, dan langkah-langkah pasca-pemrosesan.
Tahap 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 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 elektrolitik dengan kemurnian hingga 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 elektrolit dibuat melalui proses elektrolit. Dalam sel elektrolit, anoda tembaga secara bertahap larut di bawah pengaruh elektrolit, dan ion-ion tembaga, yang digerakkan oleh arus, bergerak menuju katoda dan membentuk endapan tembaga di permukaan katoda. Ketebalan foil tembaga elektrolit biasanya berkisar antara 5 hingga 200 mikrometer, yang dapat dikontrol secara presisi sesuai kebutuhan teknologi papan sirkuit cetak (PCB) (Yu, 1988).
Di sisi lain, foil tembaga gulung dibuat secara mekanis. Dimulai dari lembaran tembaga setebal beberapa milimeter, lembaran tersebut secara bertahap ditipiskan dengan penggulungan, hingga akhirnya menghasilkan foil tembaga setebal mikrometer (Coombs Jr., 2007). Jenis foil tembaga ini memiliki permukaan yang lebih halus daripada foil tembaga elektrolitik, tetapi proses pembuatannya membutuhkan lebih banyak energi.
Setelah foil tembaga diproduksi, biasanya perlu dilakukan pasca-pemrosesan, termasuk anil, perlakuan permukaan, dll., untuk meningkatkan kinerjanya. Misalnya, anil dapat meningkatkan keuletan dan ketangguhan foil tembaga, sementara perlakuan permukaan (seperti oksidasi atau pelapisan) dapat meningkatkan ketahanan korosi dan daya rekat foil tembaga.
Singkatnya, meskipun proses produksi dan manufaktur foil tembaga rumit, hasil produknya memiliki dampak yang mendalam pada kehidupan modern kita. Hal ini merupakan perwujudan kemajuan teknologi, yang mengubah sumber daya alam menjadi produk berteknologi tinggi melalui teknik manufaktur yang presisi.
Namun, proses pembuatan foil tembaga juga menghadirkan beberapa tantangan, termasuk konsumsi energi, dampak lingkungan, dan sebagainya. Menurut sebuah laporan, produksi 1 ton tembaga membutuhkan sekitar 220 GJ 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 foil tembaga.
Salah satu solusi yang memungkinkan adalah menggunakan tembaga daur ulang untuk memproduksi foil tembaga. Konsumsi energi untuk memproduksi tembaga daur ulang dilaporkan hanya 20% dari tembaga primer, sehingga mengurangi eksploitasi sumber daya bijih tembaga (UNEP, 2011). Selain itu, dengan kemajuan teknologi, kita dapat mengembangkan teknik manufaktur foil tembaga yang lebih efisien dan hemat energi, sehingga semakin mengurangi dampak lingkungannya.
Kesimpulannya, proses produksi dan manufaktur foil tembaga merupakan bidang teknologi yang penuh tantangan dan peluang. Meskipun kita telah mencapai kemajuan yang signifikan, masih banyak yang harus dilakukan untuk memastikan bahwa foil tembaga dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari kita sekaligus melindungi lingkungan kita.
Waktu posting: 08-Jul-2023