Teknologi EHLA buatan Fraunhofer ILT dan perusahaan ILJIN dari Korea Selatan, mampu mengatasi atau menghilangkan ping noise atau menciptakan kesenyapan dalam kendaraan listrik dengan menggunakan lapisan fungsional tipis di roda bearing.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer ILT (sumber): Kendaraan listrik menawarkan pengalaman berkendara yang jauh lebih senyap, dan minimnya suara dari motor Listrik yang justru membuat gangguan akustik kecil semakin mudah terdengar.
Salah satu penyebabnya adalah ping noise yakni bunyi retak atau klik metalik yang muncul di area pertemuan wheel bearing dan drive shaft.
Fenomena inilah yang mendorong pemasok otomotif asal Korea Selatan, Perusahaan ILJIN yang bersama Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT mengembangkan solusi berbasis Extreme High-Speed Laser Cladding (EHLA).
Bagaimana mencari solusi untuk masalah gangguan suara denting atau ping-noise pada titik pertemuan antara bantalan roda yang disebut wheel bearing dan poros penggerak atau drive shaft?
Bersama ahli dari Fraunhofer ILT, ILJIN mengembangkan lapisan fungsional berbasis EHLA yang sudah siap untuk diproduksi secara massal.
Aplikasi ini menunjukkan bagaimana masalah industri yang nyata dapat diubah menjadi proses laser yang siap produksi.
Hal ini juga menggambarkan bahwa solusi tidak hanya terletak pada materialnya saja, melainkan pada desain komponen, permukaan, dan proses yang dioptimalkan secara fungsional.
Mobil listrik mulai bergerak hampir tanpa suara. Pengurangan kebisingan yang signifikan dari teknologi penggeraknya membuat fenomena akustik yang sebelumnya tidak disadari kini terdengar jelas.
Suara retakan, derit, atau bunyi klik logam menjadi jauh lebih terasa di dalam kabin, terutama pada titik pertemuan dalam sistem transmisi daya, seperti antara unit bantalan roda dan poros penggerak.
Adam Dmytryszyn bertindak sebagai Direktur Litbang (R&D) Bantalan Roda untuk wilayah Eropa di ILJIN, perusahaan pemasok otomotif asal Korea Selatan yang spesialis bantalan roda.
Tim pengembangannya mendukung berbagai proyek bagi pelanggan di Eropa dan terus mencari proses manufaktur baru yang berpotensi untuk produksi massal.
Penyebab pada titik pertemuan unit bantalan roda dan poros penggerak
Di ILJIN, fokus beralih pada fenomena yang disebut ping noise: sebuah masalah NVH atau Noise, Vibration, Harshness yakni kebisingan, getaran, dan kekasaran yang terjadi pada banyak kendaraan modern.
ILJIN merupakan salah satu pemasok bantalan roda terbesar di dunia yang memproduksi jutaan komponen tersebut dengan menggunakan lini produksi yang sangat otomatis.
Berdasarkan kebutuhan, ILJIN dan melalui kerja sama erat dengan perusahaan tersebut, Fraunhofer ILT mengembangkan pelapisan EHLA yang secara presisi memodifikasi kondisi kontak pada unit bantalan roda.
EHLA adalah singkatan dari Extreme High-Speed Laser Cladding atau pelapisan laser kecepatan sangat tinggi.
Fraunhofer ILT mengembangkan teknologi pelapisan yang sangat ekonomis dan efisien dalam penggunaan material ini.
“Suara tersebut bukan disebabkan oleh komponen yang patah atau lepas, seperti yang sering diasumsikan orang saat mendengarnya. Suara itu muncul karena adanya gaya yang sangat besar pada permukaan kontak antara hub roda dan constant velocity joint yakni sambungan kecepatan konstan),” jelas Adam Dmytryszyn.
Saat mulai bergerak atau melakukan pemulihan energi, kendaraan listrik mengalami torsi yang sangat tinggi; hal ini menyebabkan deformasi minimal pada poros penggerak.
Akibatnya, kedua permukaan baja pada titik pertemuan tersebut awalnya saling melekat, lalu bergeser secara tiba-tiba, dan melekat kembali. Efek stick-slip (lekat-lepas) ini melepaskan energi dalam sepersekian detik, sehingga menghasilkan getaran dan kebisingan yang dapat dirasakan di dalam kendaraan.
Secara teknis, pergerakan relatif yang terjadi hanyalah pergerakan yang sangat kecil. Namun, di dalam kendaraan, suaranya terdengar seperti bunyi retakan logam yang kasar, menyerupai bunyi ping.
Efek ini lebih terasa pada kendaraan listrik. Komponen ini menghasilkan torsi tinggi sejak posisi diam dan beroperasi begitu senyap sehingga getaran ringan dari sasis pun dapat terasa.
Di sinilah langkah-langkah penanggulangan konvensional mencapai batas kemampuannya.
“Penggunaan gemuk pelumas mengurangi gesekan dalam jangka pendek, namun akan tergeser saat beroperasi dan kehilangan efektivitasnya seiring waktu,” jelas Adam Dmytryszyn pakar bantalan roda itu.
“Tambahan cakram dengan lapisan bergesekan rendah menghadirkan komponen baru pada antarmuka yang sudah sempit, meningkatkan upaya dan biaya, serta mengubah ruang pemasangan. Selain itu, bahan-bahan tersebut dapat mengandung PFAS, yang dianggap berbahaya bagi lingkungan,” rinci Adam Dmytryszyn.
Untuk bantalan roda atau wheel bearing yang diproduksi dalam jumlah jutaan dan merupakan komponen krusial bagi keselamatan, pendekatan yang hanya berhasil dalam uji coba atau sekadar menutupi suara bising tertentu tidaklah memadai.
Perusahaan ILJIN mencari solusi yang memenuhi standar kualitas dan biaya yang tinggi serta dapat diintegrasikan secara mulus ke dalam lini produksi yang sudah ada.
Dengan demikian, masalah akustik yang dihadapi pelanggan pun berkembang menjadi tantangan terkait desain, material, dan proses.
Lapisan fungsional mana yang mampu memodifikasi permukaan kontak sedemikian rupa sehingga kebisingan hilang tanpa mengurangi kekuatan komponen itu sendiri?
Aspek yang menarik bagi industri bukan hanya hilangnya suara, melainkan bagaimana solusi tersebut dapat masuk ke produksi massal.
Pahami lebih dalam dengan membaca tulisan berikutnya: EHLA Buka Peluang Produksi Massal Komponen Otomotif. #SalamSobatTechnoMachinews
