Bahan Komposit Ringankan Truk Sampah Listrik, Meningkatkan Efisiensi dan Berkelanjutan
Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS Dresden, bersama dengan lima institusi penelitian dan perusahaan Jawa Tengah lainnya baru-baru ini bergabung dalam proyek UTILITAS ("Struktur Ultralight untuk kendaraan komersial dalam operasi layanan kota"), yang bertujuan untuk solusi berkelanjutan dan hemat biaya yang mendukung pemerintah kota untuk mencapai tujuan perlindungan iklim mereka dengan sumber daya yang tersedia secara lokal. Bersama-sama, perusahaan berencana untuk membangun wadah pengumpulan yang lebih baik yang terbuat dari logam ringan dan plastik komposit terkuat serat. Solusi ini akan menggantikan superstruktur logam berat dari truk sampah klasik dengan alternatif yang akan lebih ringan satu pertiga.
"Generasi baru kendaraan listrik ini akan dapat mengangkut sebanyak sampah per muatan seperti truk sampah kecil klasik," menekankan Annett Klotzbach, yang memimpin grup Teknologi Pengelekat dan Komposit Serat di Fraunhofer IWS Dresden.
Namun, tujuan yang meluas dari proyek ini berarti lebih dari sekadar membangun *truk sampah yang lebih baik*. "Ini mengapa aliansi tidak hanya mengembangkan wadah, tetapi juga teknologi produksi praktis yang terkait," jelas Klotzbach. "Poin penting di sini adalah untuk memastikan bahwa wadah baru juga dapat dibangun dengan menguntungkan dalam seri kecil dan dapat diperbaiki dengan cepat di bengkel lokal. Mitra proyek reportedly bergantung pada konstruksi wadah terbuat dari frame aluminium dan panel termoplastik terkuat serat kaca, dan juga menguji berbagai metode penggabungan."
Salah satu teknologi penggabungan baru yang dikembangkan di Fraunhofer IWS, "HeatPressCool-integrative" (HPCi) juga digunakan. Laser pertama kali mengasah komponen aluminium, menciptakan saluran dalam logam yang lebih tipis dari jarum dan hanya sekitar 200 mikrometer dalam. Selanjutnya, alat menekan komponen plastik terhadap rangka aluminium dan memanaskan logam secara singkat. Selama proses ini, termoplastik meleleh pada permukaan aluminium, mengalir ke saluran yang dicetak laser dan diancorkan di sana saat pendingin. Setelah beberapa detik, aluminium dan plastik komposit reportedly terikat secara permanen dan kokoh.
Selama kerja sama pengembangan, insinyur IWS juga bertujuan untuk menentukan daya tahan jangka panjang wadah ringan yang digabungkan dibandingkan solusi baut atau perekat. Menurut Fraunhofer IWS, wadah harus mampu menahan beban tinggi dalam penggunaan sehari-hari, misalnya ketika mekanik kendaraan mengompres sampah yang terkumpul. Dalam eksperimen sebelumnya, wadah yang digabungkan HPCi terbukti sangat awet dan lebih mudah diperbaiki dibandingkan konstruksi yang dipekatkan. Pengukuran menunjukkan bahwa sambungan HPCi dapat menahan gila tarik setara dengan tekanan lengan hidraulik hingga 25 megapascal.
Ahli IWS yakin bahwa proses penggabungan baru ini tidak hanya cocok untuk konstruksi wadah sampah, tetapi juga untuk konstruksi ringan dalam pesawat, kereta api, fasilitas industri, atau kapal. Pelanggan industri juga bermaksud menggunakan HPCi dalam produksi cuci piring dan peralatan rumah tangga lainnya. Sementara itu, untuk mendukung aplikasi praktis luas dari teknologi penggabungan baru proyek ini, peneliti Dresden mengatakan telah mengembangkan gunting pengabung HPCi yang padat yang tidak lebih besar dari bor tangan standar. Mereka dapat dipasang modular pada robot, misalnya, untuk segera memulai produksi ringan kecil. Karena alat baru ini sangat menjanjikan, ilmuwan Fraunhofer juga bermaksud untuk mendirikan perusahaan segera yang akan memproduksi massal gunting pengabung HPCi.
Dengan keadaan perkembangan saat ini, perusahaan menambahkan, truk sampah listrik pertama dengan wadah ringan baru akan segera menatap pemandangan kota banyak kota besar. "Prototipe wadah harus siap pada awal 2021," mengumumkan Klotzbach. "Kami mengharapkan truk pengumpulan sampah pertama akan berjalan di jalan dalam dua tahun." Pengembang mengklaim perusahaan kota sebagai pelanggan utama.
Enam mitra terlibat dalam proyek UTILITAS: Fraunhofer IWS Dresden, Chair for Structural Lightweight Design and Plastics Processing di Universitas Teknologi Chemnitz (Chemnitz), Marko Pfaff & Co. Spezialfahrzeugbau GmbH (Bad Lausick), Car systems Scheil GmbH & Co. KG, PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG (Friedrichsdorf) dan EBF Dresden GmbH (Dresden).
