31 Des Mengenal Teknologi Serat Karbon

Mengenal Teknologi Serat Karbon

Serat karbon menjadi salah satu penemuan paling cemerlang. Lebih kuat dari baja tapi jauh lebih ringan. Popular digunakan di dunia balap, seperti F1, MotoGP, NASCAR dan lainnya, kini penggunaan serat karbon pun marak diaplikasikan di mobil produksi massal. Tapi karena harganya masih mahal, meski sudah lama ditemukan, biasanya serat karbon banyak digunakan di mobil mewah atau sportscar.

Kenapa digunakan di mobil? Sebagian besar komponen mobil dibuat dari baja. Ketika menukar komponen baja itu dengan material serat karbon, dapat mereduksi bobot mobil hingga 60%. Penurunan bobot mobil itu tentu dapat memangkas konsumsi BBM 30%, tanpa ganti mesin, dan emisi gas buang hingga 20%.

Dengan bodi serat karbon, pabrikan mobil pun dapat membuat mobil dengan mesin lebih kompak dan efisien, atau menggunakan motor listrik. Jadi, hanya dengan mereduksi bobot mobil, pabrikan mobil dapat melakukan pengembangan mesin baru. Umumnya, pabrikan mobil melakukan pengembangan dengan menggunakan carbon fiber-reinforced plastics (CFRP).

Selain soal bobot, penggunaan material ini juga mengurangi investasi dan penggunaan tools, mengeliminasi hadirnya karat dan penyok, meningkatkan peredaman suara dan getaran, serta melindungi penumpang berkat kekuatannya.

Serat karbon ini merupakan salah satu bentuk komposit. Komposit ini dibuat dari dua atau lebih material yang memiliki perbedaan sifat fisik dan kimia. Tapi ketika keduanya dikombinasi, bisa saja komposit ini memiliki perbedaaan karakteristik dibanding material penyusunnya.

Serat karbon adalah helai karbon yang lebih tipis dari rambut manusia. Helai karbon yang 90% bahan dasarnya adalah polyacrylonitrile (PAN) dan 10%  minyak bumi ini, bisa dipilin seperti benang dan bisa dirajut seperti kain. Agar komposit karbon dapat mempertahankan bentuknya, anyaman serat karbon dapat diletakkan di sebuah cetakan dan diberi material penguat yakni resin seperti epoxy atau plastik. Sehingga ia bisa dibentuk seperti kap mesin, bumper, sepatbor, spoiler atau lainnya.

Sifat atau kekuatan komposit karbon ini bisa berbeda-beda. Beberapa faktor bisa memengaruhi karakteristik serat karbon itu. Seperti kualitas serat dan resin yang digunakan, perbandingan campuran serat karbon dan resin, dan desain alur serat karbon (bisa searah, bersilangan, berkaitan, atau acak). Penempatan serat yang merata dan tanpa celah serta jumlah lapisan (ketebalan) juga bisa meningkatkan karakter kekuatannya.

Selain itu, metoda meracik bahan baku dan proses pembuatan membuat komposit karbon juga bisa berbeda-beda setiap pabrikan mobil dan itu menjadi hal yang dirahasiakan. Terlebih jika komposit karbon itu memiliki karakteristik di atas rata-rata produk serupa, seperti kekuatan, kekakuan, atau bobot.

Soal proses pembuatan komponen mobil dari serat karbon, ada pabrikan yang menggunakan cetakan dan mesin pres hingga membentuk komposit karbon dengan jumlah lapisan dan bentuk yang diinginkan. Kemudian dipanaskan hingga tidak ada gelembung udara yang terjebak di dalam lapisan-lapisan serat karbon.

Namun, walau penggunaan serat karbon ini bisa mereduksi bobot mobil hingga 60%, tapi biaya material dan produksinya masih lebih mahal hingga 10 kali lipat dibanding menggunakan material baja. Makanya, saat ini penggunaan material serat karbon hanya bisa ditawarkan di mobil mewah atau sportscar.