Apa manfaat pelapisan laser bebas PFAS atau per- and polyfluoroalkyl substances untuk komponen industry? Tim ahli mengembangkannya sebagai proses solusi coating yang lebih efisien, tahan lama, dan ramah lingkungan.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer ILT (sumber): Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT memperkenalkan serangkaian teknologi pelapisan berbasis laser.
Tim ahli merancrangnya untuk menggantikan penggunaan bahan PFAS atau per- and polyfluoroalkyl substances pada berbagai komponen industri.
Melalui proyek RePEEK, EPOS, LEMBAS, dan pureWaterSeal, para peneliti menunjukkan bahwa transisi menuju pelapisan bebas PFAS tidak hanya bergantung pada material alternatif, tetapi juga pada inovasi proses manufaktur yang mampu menghasilkan lapisan yang berkinerja tinggi, hemat energi, dan berkelanjutan.
Fraunhofer ILT mengembangkan proses berbasis laser untuk memproduksi pelapis fungsional bebas PFAS pada komponen logam, komponen bantalan polos, dan rol elastomer.
Proyek RePEEK, EPOS, LEMBAS, dan pureWaterSeal menunjukkan bahwa penghapusan bahan kimia yang tahan lama ini tidak dapat dicapai hanya melalui bahan alternatif yang sesuai. Proses manufaktur pun sama pentingnya.
Zat per- dan polifluoroalkil, atau PFAS, secara fungsional hampir tak tertandingi: Zat ini sangat stabil baik secara kimia maupun termal, dan justru karena alasan inilah zat ini tunduk pada tekanan regulasi.
Namun, zat-zat yang sudah mapan ini tidak dapat begitu saja diganti: Zat ini mengurangi gesekan, melindungi terhadap keausan dan korosi, mencegah adhesi, dan memastikan sifat pengoperasian darurat ketika lapisan pelumas gagal.
Siapa pun yang ingin menggantinya tidak hanya membutuhkan bahan yang berbeda, tetapi juga proses yang dapat menerapkan bahan ini secara andal ke berbagai macam komponen.
Dalam proyek RePEEK, EPOS, LEMBAS, dan pureWaterSeal, Institut Teknologi Laser Fraunhofer ILT mengembangkan proses berbasis laser untuk pelapis berkinerja tinggi bebas PFAS pada komponen logam besar, bantalan polos, segel, dan rol elastomer yang sensitif.
Bergantung pada aplikasinya, laser mengaplikasikan lapisan, melelehkan material secara lokal, atau menyusun permukaan secara presisi.
Laser memberikan energi ke komponen dengan presisi, di area yang terbatas secara spasial, dan hanya untuk waktu yang singkat.
Material saja tidak menyelesaikan masalah
Lapisan DLC bebas PFAS dirancang khusus melalui mikrostruktur berbasis laser. Varian terstruktur (kanan pada gambar) mengurangi tegangan internal dan memungkinkan penggunaan pelumas berbasis air (Foto/©: Fraunhofer ILT)
Hal ini memungkinkan pemrosesan material alternatif bebas PFAS yang hanya dapat diaplikasikan dengan menggunakan proses tungku konvensional dan konsumsi energi tinggi atau di mana panas yang diperlukan akan merusak komponen yang mendasarinya.
“Keinginan untuk alternatif bebas PFAS terdengar sederhana pada awalnya: satu zat penting harus hilang, dan zat lain harus mengambil alih fungsinya,” jelas Dr. Samuel Moritz Fink, pemimpin kelompok untuk proses film tipis di Fraunhofer ILT.
Selanjutnya Dr. Samuel Moritz Fink menjelaskan bahwa dalam praktiknya, pertukaran ini jauh lebih kompleks. Material yang mengandung PFAS seringkali terletak tepat di tempat komponen mengalami tekanan terbesar.
Material pengganti harus melekat pada logam, plastik, atau karet, tahan terhadap suhu tinggi, tidak terlepas di bawah tekanan, dan dapat diaplikasikan secara ekonomis bahkan untuk komponen besar.
“Material seperti polietereterketon, atau PEEK, secara kimia dan mekanis sangat menarik, tetapi tidak secara otomatis mencapai semua sifat, misalnya, PTFE,” jelas Dr. Samuel Moritz Fink.
PTFE adalah singkatan dari politetrafluoroetilena. “PEEK lebih kaku, lebih mahal, dan, bergantung pada aplikasinya, lebih sulit diproses.
Oleh karena itu, untuk banyak komponen industri, hanya memilih bubuk, film, atau plastik yang berbeda saja tidak cukup.”
Prosesnya sangat penting. Bagaimana material pengganti menempel pada permukaan? Bagaimana cara material tersebut berikatan dengan komponen? Bagaimana kerusakan pada material yang sensitif terhadap suhu di bawahnya dapat dicegah?
Temukan jawabannya pada artikel kedua: Teknologi Laser Bebas PFAS Dorong Transformasi Manufaktur Berkelanjutan #SalamSobatTechnoMachinews
