Apa itu fiberglass, dan apa prinsip produksinya?

Pendeknya:fiberglassdibuat dengan melelehkan kaca dan menariknya menjadi serat yang ketebalannya hanya sepersekian rambut manusia. Bahan ini menggabungkan kekerasan dan ketahanan terhadap korosi kaca dengan fleksibilitas dan daya tahan serat alami, menjadikannya bahan serat penguat yang paling banyak digunakan dan-efektif biaya saat ini.

 

Anda mungkin tidak melihatnya secara langsung, namun Anda hampir pasti pernah menggunakannya-dapat ditemukan di casing ponsel, bak mandi, bilah turbin angin, dan bahkan lapisan isolasi di dinding Anda.

 

I. Apa sebenarnya fiberglass itu?

 

Inti kimia dari fiberglass pada dasarnya tidak berbeda dengan botol kaca dan jendela yang kita gunakan sehari-hari. Komponen utamanya adalah silikon dioksida (SiO₂), dikombinasikan dengan oksida seperti aluminium oksida, kalsium oksida, dan boron oksida. Perbedaannya terletak pada bentuknya: kaca biasa berbentuk kotak dan rapuh; sedangkan fiberglass, ketika ditarik menjadi serat yang sangat halus dengan diameter hanya 3-24 mikrometer, mengalami perubahan kualitatif-menjadi dapat ditekuk, dapat ditenun, dan dapat dikompositkan dengan resin, namun tetap mempertahankan keunggulan kaca seperti ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan insulasi listrik.

 

Monofilamen fiberglass tunggal berukuran kira-kira 1/20 hingga 1/5 diameter rambut manusia. Penggabungan dan penenunan monofilamen ini menghasilkan berbagai bentuk produk fiberglass, seperti kain fiberglass dan alas fiberglass.

 

II. Bagaimana cara pembuatannya?

 

Metode pembuatan utama adalah proses menggambar tungku tangki, yang umumnya sebagai berikut:

 

. Peleburan: Bahan baku mineral alami seperti pasir kuarsa, batu kapur, dan borosilikat ditambahkan ke dalam tungku tangki sesuai dengan perbandingan tertentu dan dilebur menjadi kaca cair pada suhu tinggi sekitar 1400 derajat.

 

. Gambar: Kaca cair mengalir melalui pelat penyekat paduan platinum di bagian bawah (dengan ratusan hingga ribuan perforasi), mengalir keluar karena gravitasi dan diregangkan serta didinginkan oleh-mesin gambar berkecepatan tinggi, langsung mengeras menjadi serat kontinu.

 

. Impregnasi: Serat yang ditarik segera dilapisi dengan bahan impregnasi, yang melindungi serat, meningkatkan kelembutan, dan meningkatkan kompatibilitas dengan resin.

 

. Pasca-pemrosesan: Tergantung pada aplikasinya, bahan ini diproses menjadi produk seperti roving yang tidak dipilin, untaian cincang, kain fiberglass, dan alas fiberglass.

 

Kecemerlangan proses ini terletak pada fakta bahwa kaca, bahan yang "pecah dengan sentuhan sekecil apa pun", mengalami pengurangan cacat internal secara signifikan setelah diubah menjadi serat-berukuran mikron. Akibatnya, kekuatan tariknya jauh melebihi kaca balok-kekuatan tarik satu filamen fiberglass bisa mencapai 2000-4000 MPa, 2-3 kali lipat dari baja biasa.

 

AKU AKU AKU. Mengapa fiberglass begitu populer?

 

Keunggulan intinya dapat diringkas dalam enam kata: ringan, kuat, tahan lama, dan murah.

 

Ringan: Fiberglass memiliki kepadatan sekitar 2,5-2,6 g/cm³, lebih ringan dari aluminium (2,7) dan kurang dari sepertiga kepadatan baja (7,8).

Kuat: Kekuatan tariknya jauh melebihi baja. Ketika dikombinasikan dengan resin (yaitu, "fiberglass/FRP"), kekuatan spesifiknya (rasio kekuatan/densitas) sepenuhnya melampaui logam tradisional.

 

Tahan lama:-tahan korosi,-tahan suhu tinggi (suhu pengoperasian hingga 250-280 derajat ), dan tahan cuaca, tidak berkarat atau membusuk.

Harga: Dibandingkan dengan serat karbon (sekitar 100-200 RMB/kg), fiberglass hanya berharga 6-15 RMB/kg, sehingga menawarkan efektivitas biaya yang sangat tinggi.

Selain itu, ia memiliki isolasi listrik yang sangat baik, isolasi termal, penyerapan air yang rendah, dan kemampuan desain (kinerja dapat dikontrol dengan menyesuaikan arah serat dan metode peletakan).

 

IV. Dimana Fiberglass Digunakan?

 

Penerapannya sangat luas. Berikut ini beberapa yang paling umum:

 

Casing Produk 3C: Beberapa casing laptop dan tablet menggunakan material komposit yang diperkuat fiberglass-yang lebih kuat dari plastik murni dan lebih ringan dari logam.

 

Konstruksi: Semen bertulang fiberglass (GRC), bahan dasar membran kedap air, dan lapisan insulasi dinding (fiberglass wool).

 

Transportasi: Fiberglass banyak digunakan pada bumper mobil, fairing truk, dan lambung kapal.

 

Olahraga: Pancing, ski, dan raket bulu tangkis tingkat pemula sering kali menggunakan fiberglass sebagai bahan dasarnya.

 

Ringkasan

 

Inti dari fiberglass adalah proses "fiber{0}}drawing" yang mengubah kaca dari bahan "rapuh" menjadi "bahan penguat yang fleksibel".