Pelajaran 10.3MembentukBab 10 · Komposit

Pultrusion

Serat ditarik melewati resin dan die berpemanas, tanpa henti

Pultrusi menarik serat menerus melewati bak resin lalu die panas, tempat resin mengeras di sekeliling serat. Keluarlah batang, tabung, atau balok tanpa ujung dengan penampang yang sama sepanjang panjangnya, dipotong sesuai panjang secara langsung. Rel tangga fiberglass, kisi-kisi jalur pejalan kaki, dan rak kabel dibuat dengan cara ini.

Foto: Thomastechnik, CC BY-SA 3.0, melalui Wikimedia Commons

Lini pultrusi, tampak samping: enam stasiun dari creel hingga gergaji, plus profil yang umumAngka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah. Deretan bentuk menunjukkan profil yang umum; masing-masing membutuhkan die sendiri.

Cara kerjanya

Umpankan serat. Roving (seikat serat menerus tanpa pilinan) diurai dari creel, rak gulungan. Mat atau pita anyam sering ditambahkan agar profil juga kuat ke arah lebarnya.
Rendam dalam resin. Serat melewati bak resin terbuka, atau resin disuntikkan langsung ke dalam die. Poliester, vinil ester, dan epoksi adalah pilihan yang umum.
Kumpulkan bentuknya. Pelat pemandu yang disebut preformer memeras keluar kelebihan resin dan membawa serat basah mendekati penampang akhir.
Awetkan di die berpemanas. Die baja, biasanya sepanjang sekitar 0,5–1,5 m, memberi bentuk yang tepat. Panas sekitar 100–200 °C membuat resin mengeras sebelum profil meninggalkan die.
Tarik secara kontinu. Sabuk ulat atau dua penjepit yang bergantian mencengkeram profil yang sudah mengeras dan menarik seluruh lini. Penarikan inilah yang memberi nama proses ini (pull + extrusion).
Potong sesuai panjang. Gergaji terbang, yaitu gergaji yang bergerak bersama profil saat memotong, memotong potongan sesuai panjang tanpa menghentikan lini.

Fakta kunci

Material: Terutama serat kaca, juga karbon atau basal; resin poliester, vinil ester, epoksi, atau poliuretan
Komponen khas: Batang, tabung, balok I, kanal, siku, batang pipih, rel tangga, batang kisi-kisi, rak kabel
Ukuran komponen: Penampang dari beberapa milimeter hingga lebar sekitar 1 m; panjang berapa pun, dipotong sesuai kebutuhan
Presisi: Penampang biasanya dalam kisaran ±0,2–0,5 mm, tergantung ukuran
Hasil permukaan: Halus dan kaya resin; sering ditutup surface veil (tisu serat tipis) agar tahan cuaca
Ukuran batch yang cocok: Produksi panjang satu profil, sering berkilometer
Biaya perkakas dan mesin: Die: sekitar $5.000 hingga lebih dari $100.000 per buah; lini lengkap: sekitar $100.000 hingga lebih dari $1 juta
Kecepatan: Biasanya sekitar 0,2–3 m per menit, sepanjang waktu

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Kontinu dan otomatis: biaya per meter rendah, limbah sedikit
Sangat kuat dan kaku sepanjang arahnya, sering 60–70 % serat menurut berat
Profil serat kaca tidak berkarat, ringan, dan tidak menghantarkan listrik
Panjang berapa pun dalam satu potong, dipotong langsung di lini

Batasan

Hanya profil lurus dengan satu penampang tetap
Jauh lebih lemah ke arah lebar kecuali ditambah mat atau kain
Setiap penampang baru membutuhkan die sendiri, dan pergantian memakan waktu
Profil termoset yang sudah mengeras sulit didaur ulang

Di mana dipakai

KonstruksiKisi-kisi jalur pejalan kaki, pegangan tangga, profil kusen jendela dan pintu, tulangan serat
KelistrikanRak kabel, rel samping tangga, batang dan tiang isolasi
InfrastrukturJembatan penyeberangan, dek jembatan, struktur menara pendingin
EnergiStrip karbon untuk spar bilah turbin angin, tiang utilitas
Barang sehari-hariTiang tenda, gagang perkakas, penyangga tanaman

Cara mengenalinya

Potongan panjang dengan penampang yang persis sama di mana-mana, dengan ujung bekas gergaji.
Garis-garis halus serat memanjang di permukaan, kadang di bawah veil setipis tisu.
Pada ujung potongan, kumpulan padat titik-titik serat: roving yang terlihat dari ujungnya.
Tampilan klasik: kisi-kisi, rel tangga, dan pegangan fiberglass berwarna kuning, abu-abu, atau hijau.