Plastik Bertulang Serat Karbon (CFRP)

CFRP

Carbon Fiber Reinforce Plastics (CFRP) telah lama digunakan pada mobil balap performa tinggi. Namun, biaya serta waktu pembuatan komponen telah membuat CFRP menjadi penghalang untuk aplikasi konsumen. Tapi itu berubah.

Kuat dan Ringan

Suku cadang yang terbuat dari Carbon Reinforced Plastics dapat menyerap energi dua belas kali lebih banyak daripada baja sehingga meningkatkan keamanan. CFRP lima puluh kali lebih ringan dari baja dan tiga puluh kali lebih ringan dari aluminium membuat mobil yang dibuat darinya jauh lebih hemat bahan bakar. Dengan demikian emisi gas rumah kaca diturunkan. BMW mengandalkan "sel penumpang" untuk mobil i8 dan i3 yang menjembatani kesenjangan dari mobil balap formula satu hingga penggunaan kendaraan konsumen kelas atas.

50 Mil per Galon pada tahun 2025

Standar yang ditetapkan oleh National Highway and Traffic Safety Administration bersama dengan US Environmental Protection Agency mengharuskan pada tahun 2025 mobil harus mencapai lebih dari 50 mil per galon.

Waktu Siklus Cepat

Waktu siklus yang cepat dan kekuatan yang dapat diprediksi diperlukan untuk membuat CFRP cocok untuk komponen otomotif. Bagian ini tidak hanya mencakup bagian seperti panel, pelindung bemper, dan dasbor, tetapi juga bagian di bawah kap. Dan hari ini dasbor dapat dibuat secepat kendi susu dapat dibuat.

Resin diisi Serat Kaca Cincang

Sejak 1950-an, industri mobil telah menggunakan serat kaca cincang yang diisi dengan resin untuk memperkuat suku cadang mobil plastik. Saat ini, dengan menggunakan serat kaca dan perangkat lunak CAD, dimungkinkan untuk membuat tangki oli di bawah bodi mobil yang diisi kaca yang memenuhi standar tangguh truk SUV. Dan ini dengan kecepatan yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan ekonomi. Tetapi ada revolusi baru dalam resin yang diisi serat. Ini adalah serat karbon yang diisi dengan plastik injeksi. Ini jauh lebih kuat daripada resin yang diisi kaca dan beratnya jauh lebih ringan.

Sifat Plastik Bertulang Serat Karbon

• CFRP bersifat konduktif. Ini bisa menjadi plus atau minus. Misalnya industri utilitas membutuhkan banyak produk yang dibuat dengan serat kaca karena kaca adalah isolator. Tangga dibuat dengan serat kaca.
• CFRP beratnya kurang dari serat kaca.
• Meskipun CFRP lebih ringan dan lebih kuat dari komposit serat kaca. Jika dibandingkan dengan logam, bagian CFRP dengan kekuatan yang sama dengan baja akan memiliki berat 1/5 dari logam itu. Dan bagian aluminium akan memiliki berat 1,5 kali lipat dari bagian CFRP yang sebanding dengan kekuatan yang sama.
• Biaya:CFRP saat ini sangat mahal.

Penggunaan untuk Plastik Bertulang Serat Karbon

• Otomotif:Pada tahun 2019, GM memperkenalkan bak truk serat karbon yang kuat ke pikap Sierra Denali-nya. Bagian di bawah kap juga terbuat dari CFRP.
• Peralatan Olahraga:Karena bobot dan kekuatannya yang ringan, ia digunakan untuk membuat poros golf, ski, papan salju, raket, pancing, tongkat hoki, kelelawar, helm, dan sepeda serta berbagai kegunaan lain dalam barang olahraga.
• Bilah Turbin Angin:Kekuatan dan kekakuan CFRP memungkinkan bilah turbin angin yang lebih ramping, lebih panjang, lebih ringan, dan lebih kuat. Bilah yang dihasilkan lebih efisien secara aerodinamis. Dengan demikian, bilah yang terbuat dari CFRP memberikan biaya energi yang lebih rendah.
• Aerospace:Airbus A350 XWB adalah 52% CFRP termasuk spar sayap dan komponen badan pesawat sedangkan Boeing 787 Dreamliner memiliki rasio berat 50% CFRP. Airbus A380 memiliki kotak sayap tengah yang terbuat dari CFRP yang memungkinkannya memiliki penampang sayap yang berkontur mulus. Penampang yang terus mengalir ini memungkinkan peningkatan efisiensi aerodinamis. Spaceship One bahkan dibuat dengan komponen CFRP.
• Kedokteran:CFRP bersifat radiolusen yang berarti transparan terhadap sinar-X dan terlihat hitam pada gambar sinar-X. Ini digunakan dalam struktur pencitraan juga mendukung anggota badan.
• Militer:Militer menggunakan CFRP untuk platform dan struktur sistem roket dan peluncur. Ini digunakan untuk membuat komponen untuk transportasi militer dan infrastruktur militer seperti rumah sakit lapangan. Bahan ini juga digunakan dalam helm pelindung dan perlengkapan pribadi lainnya yang mengurangi berat badan tanpa mengorbankan kekuatan. Bahkan pesawat dan rudal memiliki komponen CFRP dalam konstruksinya.