Teknologi baru yakni TS-Moulding mempercepat adopsi manufaktur ringan berkelanjutan di Indonesia dengan biaya lebih efisien, mudah didaur ulang, dan ideal bagi termasuk di Indonesia.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IMWS (sumber): Teknologi penyambungan sandwich termoplastik adalah metode untuk menghubungkan atau menyatukan komponen berbahan sandwich termoplastik sehingga membentuk struktur yang kuat, ringan, mudah diperbaiki, dan didaur ulang.
Industri manufaktur global terus bergerak menuju produksi yang lebih ringan, efisien, dan ramah lingkungan. Melalui proyek Thermoplastic Sandwich Construction Elements (TheSaKo) para ahli menghadirkan terobosan baru yakni teknologi Thermoplastic Sandwich Moulding (TS-Moulding).
Teknologi itu memungkinkan proses penyambungan struktur sandwich termoplastik menjadi lebih cepat, ekonomis, mudah diperbaiki, dan didaur ulang.
Inovasi baru ini membuka peluang besar bagi industri manufaktur Indonesia, khususnya usaha kecil dan menengah (UMKM), untuk mengadopsi teknologi konstruksi ringan berkelanjutan tanpa harus menghadapi kompleksitas proses produksi konvensional.
Proyek Elemen Konstruksi Sandwich Termoplastik (TheSaKo) bertujuan untuk menutup kesenjangan dan tim ahli Fraunhofer IMWS dan SKZ berkolaborasi dengan mitra dari bidang pengolahan plastik, konstruksi ringan, manufaktur kendaraan transportasi/komersial, teknik mesin, pencetakan injeksi, teknologi permukaan dan perekat, dan ekonomi sirkular.
Bagi pelaki UMKM, teknologi penyambungan baru menawarkan waktu penyiapan yang lebih singkat, lebih sedikit material asing (tidak ada atau sedikit elemen penyambungan), peningkatan kemampuan daur ulang, dan fleksibilitas desain yang lebih besar.
Konsep-konsep ini membahas produksi skala kecil dan struktur besar modular, yang sebelumnya sulit diwujudkan karena kompleksitas proses yang tinggi.
Proses penyambungan saat ini terutama menargetkan struktur sandwich termoset dan menggunakan, misalnya, pengikat mekanis. Hal ini seringkali mengakibatkan waktu siklus produksi yang panjang dan daur ulang yang terbatas.
Teknik penyambungan untuk struktur sandwich termoplastik, seperti pengelasan atau perekatan, menawarkan potensi tetapi membutuhkan permukaan penyambungan yang spesifik dan bergantung pada beban serta kontrol proses, terutama untuk struktur sandwich area luas.
Proyek bertujuan untuk memungkinkan penggunaan komponen sandwich termoplastik yang hemat biaya dalam produksi skala kecil hingga menengah melalui:
- Pengembangan permukaan penyambungan yang dapat berubah bentuk langsung dalam proses manufaktur (termoforming).
- Adaptasi teknologi penyambungan pengelasan dan perekatan pada permukaan ini, biaya material dan elemen penyambungan yang lebih rendah, biaya perekat dan perawatan permukaan yang moderat.
- Integrasi konsep perbaikan yang tahan terhadap siklus kelembaban dan suhu serta menjaga jalur daur ulang tetap terbuka, untuk memperpanjang umur produk.
- Demonstrator (uji coba) untuk struktur modular skala besar dan fungsionalisasi lokal.
Untuk pertama kalinya, kombinasi pembentukan tepi termoformable, zona penyambungan yang dioptimalkan jalur beban, sambungan yang dapat dilas dan dioptimalkan perekat, dan konsep ramah perbaikan akan tercapai.
Solusi yang dikembangkan ditingkatkan skalanya hingga ke tingkat UMKM dalam proyek ini.
“Kami ingin memungkinkan penyambungan dan perbaikan struktur sandwich termoplastik secara ekonomis dalam produksi skala kecil hingga menengah – ini menjadikan konstruksi ringan sebagai kenyataan nyata di sektor UMKM,” jelas Dr.-Ing. Ralf Schlimper, manajer proyek di Fraunhofer IMWS.
TS Moulding memungkinkan proses pembentukan panas yang otomatis dan dapat direproduksi.
Komponen kunci adalah teknologi Thermoplastic Sandwich Moulding (TS-Moulding) yang dikembangkan oleh Fraunhofer IMWS untuk proses pembentukan panas yang otomatis dan dapat direproduksi.
Dalam proses ini, permukaan penyambungan dibentuk langsung di dalam komponen. Hal ini memungkinkan integrasi teknologi penyambungan dengan area yang telah dibentuk sebelumnya secara lokal.
Tim proyek fokus secara intensif pada pengembangan permukaan penyambungan, khususnya desain dan pengujian zona pembentukan dan penyambungan lokal (deformasi 2D/3D) untuk transmisi gaya yang berorientasi pada jalur beban selama pengikatan dan pengelasan.
Tim peneliti lain di Halle, Jerman, menyumbangkan keahlian untuk pengembangan konsep perbaikan dan metode pengujian, serta untuk implementasi langkah-langkah transfer pengetahuan.
Mereka menciptakan demonstrator yang berorientasi industri (struktur skala besar modular dan fungsionalisasi lokal) untuk evaluasi praktis.
“Dengan menggabungkan permukaan penyambungan yang dapat dibentuk secara termal, teknologi penyambungan yang disesuaikan, dan konsep yang ramah perbaikan. Kami sedang membangun jembatan dari penelitian dasar ke praktik industri – termasuk kemampuan daur ulang dan efisiensi biaya,” cerita Michael Heilig, manajer proyek di SKZ.
Di antara tantangan teknologi adalah realisasi geometri tepi yang dapat disambung dengan area luas pada struktur sandwich tanpa merusak lembaran muka atau memengaruhi orientasi serat.
Proses produksi lebih sederhana
Proyek ini membutuhkan pengembangan solusi yang layak untuk optimasi simultan dari beberapa parameter pembentukan (suhu pemanasan, waktu transfer, suhu alat, tekanan pembentukan), dan integrasi proses.
Dalam proses terjadi penggabungan termoforming, pengelasan, dan pengikatan dalam produksi batch kecil yang praktis; mengembangkan koridor proses dan pedoman yang kuat untuk UMKM.
Konsorsium berfokus pada pengujian dan standardisasi, karena standar khusus industri untuk pengelasan dan pengikatan struktur sandwich termoplastik saat ini masih kurang. Mitra penelitian sedang mengembangkan metode pengujian yang sesuai dengan beban untuk tujuan ini.
Hasilnya dapat mendukung perusahaan di bidang pengolahan plastik, manufaktur konstruksi ringan, manufaktur kendaraan, dan produksi furnitur dan komponen bangunan. Untuk memastikan transfer hasil proyek, pekerjaan ini didukung oleh Komite Penasihat proyek.
Perusahaan berikut berpartisipasi adalah Automation Steeg und Hoffmeyer GmbH, EDAG Engineering GmbH, Joining Plastics Consulting, Sika Deutschland GmbH, Reese-Solutions GmbH, SABA Bocholt GmbH, ThermHex Waben GmbH, Weber Fibertech GmbH, dan Wegener International GmbH.
Teknologi yang dikembangkan dalam proyek TheSaKo memberikan gambaran arah perkembangan manufaktur masa depan. Pelaku industri Indonesia perlu mulai mempersiapkan beberapa langkah strategis, antara lain:
- Mengadopsi teknologi manufaktur berbmasis material termoplastik yang mendukung prinsip ekonomi sirkular.
- Berinvestasi pada proses thermoforming dan teknologi penyambungan modern seperti pengelasan termoplastik dan adhesive bonding.
- Meningkatkan kolaborasi antara industri, perguruan tinggi, dan lembaga penelitian untuk mempercepat transfer teknologi.
- Menyiapkan sumber daya manusia yang memahami proses manufaktur digital dan konstruksi ringan.
- Memanfaatkan teknologi modular guna meningkatkan fleksibilitas produksi dengan biaya investasi yang lebih efisien.
- Mengembangkan strategi desain produk yang mempertimbangkan kemudahan perbaikan, umur pakai lebih panjang, dan kemampuan daur ulang.
Proyek TheSaKo menunjukkan bahwa masa depan manufaktur ringan tidak hanya bergantung pada material yang lebih kuat dan ringan, tetapi juga pada proses produksi yang lebih sederhana, hemat biaya, serta berorientasi pada keberlanjutan.
Teknologi TS-Moulding menawarkan solusi yang mampu mempercepat produksi skala kecil hingga menengah dengan fleksibilitas desain yang lebih tinggi, sekaligus menjaga peluang daur ulang material tetap terbuka.
Bagi industri manufaktur Indonesia, khususnya sektor otomotif, furnitur, material bangunan, hingga pengolahan plastik, inovasi ini menjadi referensi penting dalam menyusun strategi transformasi menuju industri hijau.
Perkembangan ini menjadi bukti bahwa kolaborasi riset dan industri terus melahirkan teknologi baru yang tidak hanya meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga mendukung terciptanya manufaktur yang lebih kompetitif dan berkelanjutan di era ekonomi sirkular. #SalamSobatTechnoMachinews
