Vaskfooliumi tootmis- ja tootmisprotsess

Vaskfooliumil, sellel näiliselt lihtsal üliõhukesel vaselehel, on väga õrn ja keeruline tootmisprotsess.See protsess hõlmab peamiselt vase ekstraheerimist ja rafineerimist, vaskfooliumi tootmist ja järeltöötlusetappe.

Esimene samm on vase ekstraheerimine ja rafineerimine.Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse (USGS) andmetel ulatus vasemaagi ülemaailmne toodang 2021. aastal 20 miljoni tonnini (USGS, 2021).Pärast vasemaagi ekstraheerimist võib selliste etappide abil nagu purustamine, jahvatamine ja floteerimine saada umbes 30% vasesisaldusega vasekontsentraati.Seejärel läbivad need vasekontsentraadid rafineerimisprotsessi, sealhulgas sulatamist, konverteri rafineerimist ja elektrolüüsi, mille tulemusena saadakse elektrolüütiline vask, mille puhtus on kuni 99,99%.

Järgmiseks tuleb vaskfooliumi tootmisprotsess, mille võib olenevalt tootmismeetodist jagada kahte tüüpi: elektrolüütiline vaskfoolium ja valtsitud vaskfoolium.

Elektrolüütiline vaskfoolium valmistatakse elektrolüütilise protsessi abil.Elektrolüütilises elemendis lahustub vase anood elektrolüüdi toimel järk-järgult ja vase ioonid liiguvad voolu mõjul katoodi poole ja moodustavad katoodi pinnale vase ladestusi.Elektrolüütilise vaskfooliumi paksus jääb tavaliselt vahemikku 5–200 mikromeetrit, mida saab täpselt juhtida vastavalt trükkplaadi (PCB) tehnoloogia vajadustele (Yu, 1988).

Rullitud vaskfoolium on seevastu valmistatud mehaaniliselt.Alustades mitme millimeetri paksusest vaskplekist, lahjendatakse seda järk-järgult valtsimise teel, lõpuks saadakse mikromeetrilise paksusega vaskfoolium (Coombs Jr., 2007).Seda tüüpi vaskfooliumil on siledam pind kui elektrolüütilisel vaskfooliumil, kuid selle tootmisprotsess kulutab rohkem energiat.

Pärast vaskfooliumi valmistamist tuleb selle jõudluse parandamiseks tavaliselt läbida järeltöötlus, sealhulgas lõõmutamine, pinnatöötlus jne.Näiteks võib lõõmutamine suurendada vaskfooliumi elastsust ja tugevust, samas kui pinnatöötlus (nagu oksüdatsioon või katmine) võib suurendada vaskfooliumi korrosioonikindlust ja adhesiooni.

Kokkuvõttes võib öelda, et kuigi vaskfooliumi tootmis- ja tootmisprotsess on keeruline, mõjutab toote toodang meie kaasaegset elu sügavalt.See on tehnoloogilise progressi ilming, mis muudab loodusvarad täpsete tootmistehnikate abil kõrgtehnoloogilisteks toodeteks.

Kuid vaskfooliumi tootmisprotsess toob kaasa ka mõningaid väljakutseid, sealhulgas energiakulu, keskkonnamõju jne. Aruande kohaselt nõuab 1 tonni vase tootmine umbes 220 GJ energiat ja tekitab 2,2 tonni süsinikdioksiidi heitmeid (Northey et al., 2014).Seetõttu peame leidma tõhusamaid ja keskkonnasõbralikumaid viise vaskfooliumi tootmiseks.

Üks võimalik lahendus on kasutada vaskfooliumi tootmiseks taaskasutatud vaske.On teatatud, et ringlussevõetud vase tootmisel kulub vaid 20% primaarse vase energiatarbimisest ja see vähendab vasemaagi ressursside kasutamist (UNEP, 2011).Lisaks võime tehnoloogia arenedes välja töötada tõhusamaid ja energiasäästlikumaid vaskfooliumi tootmistehnikaid, vähendades veelgi nende keskkonnamõju.

Kokkuvõtteks võib öelda, et vaskfooliumi tootmis- ja tootmisprotsess on väljakutseid ja võimalusi täis tehnoloogiline valdkond.Kuigi oleme teinud märkimisväärseid edusamme, on veel palju tööd teha, et vaskfoolium vastaks meie igapäevastele vajadustele, kaitstes samal ajal keskkonda.