Fiber Reinforced Plastic (FRP) beraksi!

Plastik yang diperkuat serat (FRP) dengan cepat mendapatkan popularitas di pasar yang mencari alternatif untuk baja. AS memperkirakan permintaan mencapai 4,3 miliar pound pada 2017 dan tidak mengherankan dengan produk serbaguna seperti itu. Banyak industri seperti kedirgantaraan, militer, dan konstruksi sangat memanfaatkan FRP karena kekuatannya, bobotnya yang ringan, dan ketahanannya terhadap elemen.

FRP hadir dalam beberapa bentuk. Banyak bala bantuan serat yang tersedia termasuk kaca, karbon, basal dan aramid. Serat ini dapat ditenun, dijahit, atau dikepang untuk meningkatkan kekakuan dan kapasitas tarik sementara resin mengikat serat menjadi matriks perusahaan. Pengisi dan aditif digunakan untuk tidak hanya membantu mengurangi biaya produksi plastik yang diperkuat serat, tetapi juga berfungsi untuk mengurangi penyusutan dan meningkatkan sifat mekanik dan fisik.

Bagaimana plastik yang diperkuat serat dapat melawan baja? Komposit ini memiliki banyak kualitas struktural yang sangat baik termasuk kekuatan tinggi, ketahanan lelah, dan ketahanan tinggi terhadap suhu tinggi, abrasi, korosi, dan bahan kimia. Material perkuatan juga hanya memiliki berat 1/3 dari baja dan, karena bobotnya yang ringan, lebih mudah untuk diangkut dan ditangani selama konstruksi, sehingga mengurangi waktu proyek. FRP sebenarnya mempertahankan toleransi dan kekuatan material yang serupa dan terkadang lebih baik daripada baja atau aluminium.

Berikut adalah tiga industri di mana FRP membuat perbedaan besar:

1. Industri Konstruksi

Saat ini, FRP paling banyak digunakan untuk superstruktur jembatan dan dek jembatan . Jembatan konstruksi FRP pertama yang didirikan di AS berada di Russell, Kansas pada tahun 1996.  Kru kerja hanya membutuhkan satu hari untuk memasang struktur atas karena bobot materialnya yang ringan. Pada tahun 2005, Jembatan Broadway yang bersejarah di Portland, Oregon  (gambar kanan) direnovasi untuk mengganti dek kisi baja dengan FRP solid, yang dapat memberikan traksi yang lebih baik saat basah dan juga akan lebih tahan terhadap korosi dibandingkan logam. FRP digunakan untuk memperkuat dan memperkuat balok dan kolom bangunan yang ada. FRP juga banyak digunakan untuk aplikasi keselamatan seperti pagar tangan. Satu-satunya kelemahan menggunakan polimer yang diperkuat serat tampaknya adalah biaya awal yang lebih tinggi, meskipun hal ini diimbangi dengan proyeksi biaya pemeliharaan dan perbaikan siklus hidup yang lebih rendah.

2. Industri Otomotif

FRP juga semakin banyak bermunculan di industri otomotif. Serat karbon pernah digunakan secara eksklusif di mobil balap  namun BMW telah memperkenalkan i3, yang merupakan upaya pertama untuk memproduksi massal mobil yang sebagian besar terbuat dari serat karbon. Sementara bahannya membuat mobil lebih ringan – memungkinkannya melaju lebih cepat dari mobil listrik terlaris – bobot yang ringan juga membuat mobil lebih hemat bahan bakar dan berpotensi mengurangi gas rumah kaca dan emisi lainnya jika tren serat karbon mulai berkembang. . Kelemahannya adalah (sekali lagi) biaya tinggi, pembuangan limbah – bahan tidak dapat digunakan kembali dari satu mobil untuk membangun yang lain – dan perbaikan. Biaya awal BMW untuk mendirikan pabrik plastik yang diperkuat serat yang dapat menyediakan pasokan material yang konsisten sangat besar. Ketika baja terkena dampak itu membungkuk dan berubah bentuk tetapi serat karbon hancur. Ini menghasilkan mekanisme disipasi energi yang sangat efisien, tetapi ketika material pecah dan serat hancur, hal itu dapat menyebabkan hasil yang tidak terduga.

3. Industri Dirgantara

Produsen pesawat juga menuai keuntungan dari bahan pembangkit tenaga listrik ini. Boeing 787 lebih banyak menggunakan bahan plastik yang diperkuat serat di badan pesawat dan struktur utamanya daripada pesawat komersial sebelumnya, menawarkan penghematan berat rata-rata 20% dibandingkan dengan desain aluminium yang lebih konvensional. Material komposit memungkinkan konstruksi struktur yang lebih ringan dan sederhana, yang meningkatkan efisiensi pesawat, mengurangi konsumsi bahan bakar, dan mengurangi perawatan. Selain itu, konstruksi barel komposit satu bagian unik 787 menghasilkan penghilangan sambungan kulit memanjang yang tidak hanya mengurangi berat dan hambatan, tetapi juga secara signifikan mengurangi jumlah perawatan yang diperlukan karena tidak ada sambungan, pengencang, atau pelat sambungan tambahan.

Secara keseluruhan, polimer yang diperkuat serat benar-benar terkenal karena rasio kekakuan terhadap berat yang tinggi, kekuatan tinggi, dan ketahanan terhadap korosi, kelelahan, dan bahan kimia.

Apakah Anda memiliki pengalaman bekerja dengan komposit polimer yang diperkuat serat? Silakan bagikan di bagian komentar di bawah!

Mencari informasi lebih lanjut tentang FRP? Lihat Panduan kami untuk Plastik Rekayasa Kekuatan Tinggi.