AeroLas Mempercepat Produksi Benang Serat Karbon untuk Manufaktur Canggih
AeroLas GmbH (Munich, Jerman) telah mengembangkan proses spinning dengan yang filamen tidak berkelanjutan serat karbon dapat digabungkan dengan serat termoplastik untuk membuat material benang yang memiliki potensi aplikasi dalam manufaktur additif, cetak 3D dan proses manufaktur komposit lainnya.
Teknologi AeroLas adalah turunan dari spinning tradisional, yang menggunakan ring spinner (lihat foto). Michael Muth, executive director di AeroLas, mencatat bahwa ring spinner ini, yang digunakan untuk spun 80 persen benang di dunia, tidak kompatibel dengan filamen serat karbon. “Traveler” ring, yang memandu filamen ke bobin (cop) yang terletak di tengah ring, terlalu tajam dan menyebabkan filamen serat karbon pecah.
Untuk mengatasi masalah ini, AeroLas beralih ke teknologi air bearing, yang telah dikembangkan perusahaan selama beberapa dekade untuk ratusan aplikasi industri. Air bearing, seperti yang namanya implikasikan, menggantikan bearing logam tradisional dengan udara tekanan untuk menciptakan celah antara dua permukaan gesekan.
Menggunakan teknologi ini, AeroLas memikirkan ulang spinning ring untuk menciptakan desain ring-dalam-ring, dengan udara tekanan diumpankan ke celah antara keduanya untuk memfasilitasi rotasi. Desain ini menghilangkan kebutuhan akan traveler tradisional dan memungkinkan AeroLas untuk beralih ke traveler yang melengkung dan bulat yang tidak memecahkan filamen serat karbon (lihat foto dan video).
Muth mengatakan perusahaan telah menghabiskan beberapa bulan terakhir bekerja dengan serat karbon berbagai panjang, menggabungkannya dengan serat termoplastik, untuk menentukan panjang serat optimal dari proses spinning. Hasil awal, katanya, menunjukkan bahwa panjang filamen serat karbon ideal sekitar 80 milimeter. Perusahaan menciptakan prototipe benang yang menggabungkan serat karbon yang dipotong dengan poliamida 6 (PA6) dan menawarkan sampel untuk evaluasi oleh produsen additif. Umpan balik awal, kata Muth, telah positif. Lebih jauh, AeroLas membawa materialnya ke pameran JEC World 2019 di Paris (12-14 Maret) dan menerima minat yang kuat di sana juga dari pemasok material dan OEM.
Muth mengatakan bahwa proses dapat menggabungkan serat teknis dengan serat termoplastik apa pun, namun sebagian besar pekerjaan perusahaan hingga saat ini telah dengan serat karbon. Khususnya, AeroLas melihat proses spinningnya sebagai target ideal untuk serat karbon daur ulang. Muth mencatat bahwa sebagian besar serat karbon daur ulang diubah menjadi format nonwoven yang, meskipun berguna, tidak memanfaatkan properti mekanis yang tersedia dalam serat.
“Airbus dan Boeing memiliki banyak scrap dan mereka membutuhkan solusi untuk membawanya menjadi produk yang dapat digunakan,” kata Muth. “Kami sebenarnya lebih suka menyebutnya upcycling, karena proses kami mempertahankan nilai serat karbon dengan menjaganya terorientasi dalam arah yang sama.” Muth juga mencatat bahwa benangnya fleksibel dan radius lentur kecil menjadikannya ideal untuk cetak 3D.
Langkah selanjutnya untuk AeroLas, kata Muth, adalah industrialisasi dan komersialisasi teknologi spinning. Karena spun benang di luar lingkup bisnis inti AeroLas, tujuannya adalah membentuk entitas korporat baru, mempekerjakan insinyur dan membangun mesin spinning skala produksi. Namun, itu akan memerlukan investasi besar, yang Muth dan timnya saat ini cari dari investor yang tertarik.
Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm atau email js@aerolas.de.
