Très apprécié dans une large gamme de produits industriels, le cuivre est considéré comme un matériau très polyvalent.
Les feuilles de cuivre sont produites par des procédés de fabrication très spécifiques au sein du laminoir à feuilles, qui comprennent le laminage à chaud et à froid.
Outre l'aluminium, le cuivre est largement utilisé dans les produits industriels, car il constitue un matériau très polyvalent parmi les métaux non ferreux. Ces dernières années, la demande de feuilles de cuivre a explosé pour les produits électroniques, notamment les téléphones portables, les appareils photo numériques et les appareils informatiques.
Fabrication de feuilles
Les fines feuilles de cuivre sont produites par électrodéposition ou par laminage. Pour l'électrodéposition, du cuivre de haute qualité doit être dissous dans un acide afin de produire un électrolyte de cuivre. Cette solution électrolytique est pompée dans des tambours rotatifs partiellement immergés et chargés électriquement. Sur ces tambours, une fine couche de cuivre est électrodéposée. Ce procédé est également appelé placage.
Lors d'un procédé de fabrication de cuivre par électrodéposition, la feuille de cuivre est déposée sur un tambour rotatif en titane à partir d'une solution de cuivre, puis connectée à une source de tension continue. La cathode est fixée au tambour et l'anode est immergée dans la solution électrolytique de cuivre. Sous l'effet d'un champ électrique, le cuivre se dépose sur le tambour qui tourne très lentement. La surface du cuivre côté tambour est lisse, tandis que la face opposée est rugueuse. Plus la vitesse du tambour est lente, plus le cuivre s'épaissit, et inversement. Le cuivre est attiré et accumulé sur la surface de la cathode du tambour en titane. Les côtés mat et tambour de la feuille de cuivre subissent différents cycles de traitement afin que le cuivre soit adapté à la fabrication de circuits imprimés. Ces traitements améliorent l'adhérence entre le cuivre et la couche intermédiaire diélectrique lors du laminage du cuivre plaqué. Ils présentent également l'avantage d'agir comme agents anti-ternissement en ralentissant l'oxydation du cuivre.
Figure 1 :Procédé de fabrication du cuivre électrodéposé. La figure 2 illustre les procédés de fabrication des produits en cuivre laminés. Les équipements de laminage sont divisés en trois types : les laminoirs à chaud, les laminoirs à froid et les laminoirs à feuilles.
Des bobines de feuilles minces sont formées et subissent ensuite un traitement chimique et mécanique jusqu'à leur forme finale. La figure 2 illustre schématiquement le processus de laminage des feuilles de cuivre. Un bloc de cuivre coulé (dimensions approximatives : 5 m x 1 m x 130 mm) est chauffé à 750 °C. Il est ensuite laminé à chaud de manière réversible en plusieurs étapes jusqu'à 1/10 de son épaisseur initiale. Avant le premier laminage à froid, les calamines issues du traitement thermique sont éliminées par laminage. Lors du laminage à froid, l'épaisseur est réduite à environ 4 mm et les feuilles sont formées en bobines. Le processus est contrôlé de manière à ce que le matériau ne s'allonge pas et ne change pas de largeur. Comme les feuilles ne peuvent plus être formées dans cet état (le matériau étant fortement écroui), elles subissent un traitement thermique et sont chauffées à environ 550 °C.
Date de publication : 13 août 2021