Prepreg Toray CFRP untuk aerospace menunjukkan ketahanan api, kinerja mekanis
Toray Industries Inc. (Tokyo, Jepang) telah mengembangkan prepreg plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP) untuk aplikasi kedirgantaraan tingkat lanjut. Perusahaan mengatakan itu memanfaatkan teknologi informatika material — teknik yang menggabungkan pembelajaran mesin, kepadatan teoretis, simulasi, dan database — untuk dengan cepat mencapai penghambatan api tinggi yang optimal dan kinerja mekanis untuk material ini. Perusahaan akan mendorong maju dengan pengujian demonstrasi untuk memperluas aplikasi CFRP dan permintaan untuk mencakup pesawat terbang, mobil dan penggunaan industri umum.
Menurut Toray, meskipun secara mekanis lebih unggul dari logam, CFRP memang memiliki beberapa kelemahan fungsional, termasuk penghambatan api dan konduktivitas listrik; akibatnya, meningkatkan sifat-sifat ini dianggap diinginkan. Namun demikian, tantangan rekayasa dan optimalisasi penghambatan api yang berbeda dan sifat mekanik memerlukan sejumlah besar data eksperimental. Juga sulit untuk memangkas waktu pengembangan, Toray menambahkan.
Sebagai bagian dari inisiatif transformasi digitalnya, yang memanfaatkan data dan teknologi digital untuk menjadi lebih kompetitif, Toray menerapkan informatika material dalam teknik CFRP dan membangun teknologi untuk mengembangkan material secara cepat dengan memanfaatkan analisis masalah terbalik untuk menyempurnakan desain material berdasarkan properti yang diperlukan .
Perusahaan menggunakan peta yang dapat diatur sendiri yang digunakan dalam penelitian bersama dengan Universitas Tohoku sebagai alat untuk analisis ini, memungkinkannya mengidentifikasi kombinasi material yang sesuai untuk mencapai sifat yang diinginkan melalui eksperimen. Hal ini menyebabkan keberhasilan rekayasa resin matriks untuk penguatan serat untuk mengembangkan prepreg CFRP.
Prepreg dikatakan memberikan kekuatan tekan yang setara, tahan panas dan sifat mekanik lainnya sebagai bahan kedirgantaraan saat ini. Pada saat yang sama, ia memberikan laju pelepasan panas 35% lebih rendah, yang merupakan laju panas yang dihasilkan dari api, dibandingkan dengan bahan-bahan tersebut. Selain itu, Toray berencana untuk menerapkan analisis masalah terbalik pada konduktivitas termal, konduktivitas listrik, dan elemen lainnya untuk membantu merekayasa prepreg yang sangat fungsional yang mendiversifikasi kebutuhan dalam komponen pesawat terbang, mobil, dan penggunaan industri umum.
Beberapa kemajuan Toray dalam upaya pengembangan ini adalah bagian dari “Integrasi Material” untuk Sistem Desain Revolusioner Material Struktural di bawah Program Promosi Inovasi Strategis Lintas Kementerian (SIP). SIP dipimpin oleh Council for Science, Technology and Innovation (CSTI) dari Kantor Kabinet, Pemerintah Jepang, yang diawasi oleh Japan Science and Technology Agency.
