Melihat Lebih Dekat Serat Kaca dalam Plastik Bertulang

Seperti yang telah kita bahas di posting terakhir kami, serat penguat ditambahkan ke resin plastik untuk meningkatkan daya tarik  kekuatan dan modulus lentur komposit serta suhu defleksi panas plastik. Dalam postingan blog ini, kita akan melihat lebih dekat serat kaca.

Serat kaca digunakan sebagai agen penguat untuk banyak komposit plastik. Disebut GRP atau plastik yang diperkuat kaca, bahan-bahan ini terdiri dari banyak serat kaca halus yang dikombinasikan dengan matriks plastik. Serat ini diproduksi menggunakan proses lima langkah: 

1)      Mengumpulkan

Bahan yang digunakan untuk membuat fiberglass adalah silika, batu kapur dan soda ash. Silika adalah bahan utama yang digunakan untuk membentuk kaca sedangkan soda abu dan batu kapur digunakan untuk menurunkan suhu leleh. Bahan lain digunakan untuk meningkatkan berbagai properti. Misalnya, boraks digunakan untuk membuat kaca lebih tahan bahan kimia. Tergantung pada kaca spesifik yang dibuat, pemrosesan juga dapat mencakup alumina terkalsinasi, feldspar, nepheline syenite, magnesium, kaolin clay, dan boron. Penimbangan bahan baku bersama-sama dalam jumlah yang tepat disebut batch.

2)      Mencair

Batch dipanaskan dalam tungku yang disebut forehearth pada suhu sekitar 2500 ° F. Suhu harus dikontrol dengan hati-hati untuk memastikan bahwa fiberglass berkualitas baik diproduksi.

3)      Fiberisasi

Pertama kaca diekstrusi dan kemudian dilemahkan. Selama proses ekstrusi, kaca cair keluar dari perapian dan melalui busing dengan antara 200 dan 8.000 lubang yang sangat halus. Ini dipanaskan secara elektronik dan didinginkan oleh pancaran air saat filamen keluar dari busing pada sekitar 1204°C/2200°F. Atenuasi adalah proses menggambar aliran kaca cair yang diekstrusi secara mekanis ke dalam elemen berserat yang disebut filamen, masing-masing berdiameter kurang dari sehelai rambut manusia.

4)      Pelapis

Pada tahap pemrosesan akhir, lapisan kimia atau ukuran diterapkan.

5)      Kemasan 

Akhirnya, filamen berlapis dikumpulkan bersama dalam kumpulan 51 hingga 1.624 filamen yang dililitkan ke drum membentuk sesuatu yang terlihat seperti gulungan benang.   Drum ini kemudian dikeringkan dalam oven setelah itu dikirim apa adanya atau diproses lebih lanjut, misalnya dibuat menjadi serat cincang, keliling atau benang.

Ada beberapa jenis serat kaca. Yang paling umum adalah E-glass, disebut "E" karena awalnya digunakan untuk aplikasi listrik. Ini adalah kaca alumino-borosilikat dengan kurang dari 1% berat alkali oksida. Sekarang digunakan terutama untuk memperkuat plastik. E-glass adalah formulasi kaca pertama yang digunakan untuk membuat filamen kontinyu dan mewakili sebagian besar produksi fiberglass di dunia. E-glass bebas alkali dan pembuatannya mewakili penggunaan boron terbesar di dunia. Ini rentan terhadap serangan ion klorida oleh karena itu merupakan pilihan yang buruk untuk aplikasi kelautan. Jenis lainnya termasuk A-glass atau alkali-lime glass dengan sedikit atau tanpa boron oksida, E-CR-glass yang berarti tahan listrik/kimia dengan alumino-lime silikat dan kurang dari 1% berat alkai oksida. Serat kaca E-CR menunjukkan ketahanan asam yang tinggi. Jenis lainnya adalah C-glass, dengan "C" berarti "ketahanan kimia". C-glass terdiri dari kaca alkali-kapur dengan kandungan boron oksida tinggi yang digunakan untuk serat stapel kaca dan insulasi. Dalam T-glass, "T" berarti "isolator termal" dan merupakan versi Amerika Utara dari C-Glass. Ini digunakan sebagai kaca tiup kelas isolasi. Selain itu, ada kaca D atau kaca borosilikat dengan konstanta dielektrik rendah, kaca R ("R" untuk penguatan) yang merupakan kaca alumino silikat tanpa MgO dan CaO dengan persyaratan mekanis yang tinggi. Terakhir, S-glass atau kaca kaku mengandung kaca alumino silikat tanpa CaO tetapi dengan kandungan MgO dan memiliki kekuatan tarik yang tinggi. Ini digunakan untuk membangun gedung dan sebagai komposit epoksi untuk pesawat terbang.

Serat kaca bersifat nonkonduktif tidak seperti serat karbon. Meskipun tidak sekuat atau kaku seperti serat karbon, serat ini jauh lebih murah dan tidak terlalu rapuh. Fiberglass meningkatkan kekuatan tarik dan modulus lentur komposit.

Fiberglass komposit digunakan untuk membuat bak mandi, perahu, air dan tangki septik, papan selancar, pancing, bagian dari mobil, ski, papan selancar, klub golf, kolam renang, pesawat terbang, dayung, furnitur, tempat tidur mesin x-ray dan bahkan mobil di wahana hiburan.

Pertanyaan? Beri tahu kami di komentar di bawah.

Mencari info lebih lanjut tentang FRP? Unduh panduan plastik kinerja tinggi gratis kami.