Fraunhofer IMWS bersama SKZ mengembangkan teknologi penyambungan dan perbaikan komponen sandwich termoplastik yang lebih ringan, hemat biaya, mudah didaur ulang, serta mendukung kebutuhan industri manufaktur skala kecil hingga menengah.
Komponen sandwich TheSaKo
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IMWS (sumber): Bagaimana teknologi baru ini dapat memangkas biaya produksi sekaligus meningkatkan daya saing industri? Tim ahli Fraunhofer kembangkan teknologi penyambungan sandwich termoplastik untuk industri manufaktur.
Teknologi penyambungan sandwich termoplastik adalah metode untuk menghubungkan atau menyatukan komponen berbahan sandwich termoplastik sehingga membentuk struktur yang kuat, ringan, dan mudah diperbaiki maupun didaur ulang.
Untuk lebih mudah memahaminya, istilah ini dapat dipecah menjadi tiga bagian yakni: sandwich termoplastik, material ini terdiri dari tiga lapisan (dua lapisan luar (face sheets) yang kuat dan kaku) dan satu inti ringan (core) misalnya berbentuk honeycomb atau busa.
Susunan tersebut menyerupai roti lapis atau sandwich sehingga menghasilkan material yang ringan tetapi tetap memiliki kekuatan structural yang tinggi.
Sedangkan termoplastik adalah jenis plastik yang dapat dipanaskan, dibentuk ulang, lalu didinginkan tanpa mengalami perubahan kimia permanen. Karena sifat ini, material dapat dilas, diperbaiki, dan didaur ulang lebih mudah dibandingkan material termoset.
Teknologi penyambungan atau joining technology yang merupakan teknik untuk menyatukan dua atau lebih komponen sandwich termoplastik. Pada proyek TheSaKo, beberapa metode yang dikembangkan meliputi:
Thermoforming, yaitu membentuk area sambungan langsung saat proses produksi.
Welding (pengelasan termoplastik), yaitu menyatukan material dengan panas sehingga kedua bagian melebur menjadi satu.
Bonding (perekat struktural), yaitu menggunakan perekat berkinerja tinggi untuk menghasilkan sambungan yang kuat.
Repair technology, yaitu metode perbaikan agar komponen dapat digunakan kembali tanpa harus diganti seluruhnya.
Teknologi ini penting karena selama ini, penyambungan panel sandwich banyak menggunakan baut, paku keling, atau pengencang mekanis lainnya. Cara tersebut memiliki beberapa kelemahan antara lain: menambah bobot, memperlama proses produksi, meningkatkan jumlah komponen, dan menyulitkan proses daur ulang.
Teknologi baru yang dikembangkan oleh Fraunhofer IMWS mengatasi masalah tersebut dengan membentuk area sambungan langsung saat proses manufaktur. Hasilnya antara lain: bobot komponen lebih ringan, biaya produksi lebih rendah, waktu perakitan lebih singkat, desain produk lebih fleksibel, lebih mudah diperbaiki, dan lebih mudah didaur ulang.
Contoh penerapan teknologi ini berpotensi digunakan pada berbagai sektor industri, seperti: bodi dan swap body kendaraan niaga, panel interior dan eksterior otomotif, komponen kereta api, panel bangunan, furnitur ringan, dan berbagai struktur komposit berukuran besar yang membutuhkan kekuatan tinggi dengan bobot rendah.
Singkatnya, teknologi penyambungan sandwich termoplastik adalah inovasi manufaktur yang memungkinkan panel komposit ringan disambung, diperbaiki, dan diproduksi secara lebih efisien, sehingga mendukung kebutuhan industri modern yang mengutamakan efisiensi biaya, keberlanjutan, dan ekonomi sirkular.
Upaya menghadirkan solusi manufaktur ringan yang efisien terus berkembang di Eropa. Fraunhofer Institute for Microstructure of Materials and Systems (IMWS) bersama SKZ Plastics Center dan sejumlah mitra industri mengarap proyek Thermoplastic Sandwich Construction Elements (TheSaKo).
Proyek itu bertujuan untuk mengembangkan teknologi penyambungan (joining) dan perbaikan komponen sandwich termoplastik.
Inovasi ini ditujukan agar material ringan tersebut dapat diproduksi secara ekonomis pada skala kecil hingga menengah, sekaligus meningkatkan efisiensi biaya, fleksibilitas desain, dan keberlanjutan melalui konsep daur ulang yang lebih baik.
Teknologi penyambungan baru untuk komponen sandwich termoplastik
Untuk membuat komponen sandwich termoplastik layak secara ekonomi untuk disambung dan diperbaiki dalam produksi skala kecil hingga menengah, teknologi penyambungan baru harus dikembangkan.
Para ahli Fraunhofer IMWS yang menguasai bidang mikrostruktur material dan sistem, bersama dengan Pusat Plastik SKZ dan para mitranya, mengerjakan hal ini dalam sebuah proyek baru.
Inti dari proyek mereka itu adalah pembentukan permukaan penyambungan secara langsung selama proses manufaktur (termoforming), dilengkapi dengan pengelasan dan pengikatan, serta konsep perbaikan.
Tujuannya adalah bobot rendah, efisiensi biaya, dan kemampuan daur ulang – dengan demonstrasi konkret dan langkah-langkah transfer teknologi untuk UKM di berbagai sektor industri.
Kebutuhan akan solusi konstruksi ringan yang hemat sumber daya semakin meningkat.
Struktur sandwich termoplastik dapat berkontribusi pada hal ini: struktur ini menggabungkan bobot rendah dengan kemampuan daur ulang dan cocok untuk produksi skala kecil hingga menengah, yaitu 10 hingga 1.000 unit per tahun.
Namun, teknik penyambungan praktis yang membuat material ini dapat digunakan dalam proses yang sesuai untuk usaha kecil dan menengah (UKM), yang sering memproduksi dalam skala tersebut, masih kurang.
Mengapa inovasi ini dinilai berpotensi mengubah masa depan industri manufaktur Indonesia?
Pahami lebih rinci dengan membaca artikel lanjutan: Teknologi Baru Percepat Adopsi Manufaktur Ringan Berkelanjutan Indonesia.#SalamSobatTechnoMachinews
