Mesin CNC Membuat Engsel yang Bergerak, Mungkinkah Aplikasi Rekayasa?

Ternyata  mesin CNC membuat engsel yang mudah terbentuk dan bergerak.  Bahan yang digunakan adalah bahan polipropilen yakni limbah karpet yang telah diekstrak. Apa lagi keuntungan polipropilen?  

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Salah satu keuntungan lainnya dari bahan polipropilen adalah bahwa bahan ini mudah dibentuk dengan mesin CNC.

Mesin CNC atau Computer Numerical Contol machine  adalah alat industri pembuat suku cadang di hampir setiap industri. Mesin CNC mengolah  bahan dari plastik, logam, aluminium, kayu,  dan banyak bahan keras lainnya seperti bahan limbah karpet yang telah diolah. 

CNC merupakan singkatan dari Computer Numerical Control, orang hanya  menyebutnya dengana CNC. Semua mesin kontrol gerak otomatis memiliki tiga komponen utama meliputi fungsi perintah, sistem penggerak, dan sistem umpan balik. 

Pemesinan CNC adalah proses dengan menggunakan alat mesin yang digerakkan komputer untuk menghasilkan bagian dari bahan padat dalam bentuk yang berbeda. 

Bahan yang dijadikan sebagai engsel yang dapat digerakkan dan  memungkinkan pengembangan prototipe lebih cepat dan lebih murah daripada metode pembuatan prototipe lainnya. 

Mekanisme kreatif unik dalam kemampuan para peneliti untuk mengerjakan engsel yang bergerak dari satu bagian polipropilen.

Apa  lagi keistimewaan dari Polypropylene atau polipropelin? Bahan ini dengan mudah dikopolimerisasi (pada dasarnya digabungkan menjadi plastik komposit) dengan polimer lain seperti polietilen. 

Kopolimerisasi mengubah sifat material secara signifikan, memungkinkan aplikasi rekayasa yang lebih kuat daripada yang mungkin dilakukan dengan polipropilen murni (lebih dari plastik komoditas itu sendiri).

Akan tetapi,  juga berarti bahwa kualitasnya serupa dengan polipropilen yang baru diproduksi, sehingga bahan tersebut cocok untuk produk berkualitas tinggi. 

Proses ini didasarkan pada pelarut khusus dalam bentuk cairan ionik. 

Dengan komponen yang tepat, bahan mampu mengekstraksi polipropilen dari serat karpet secara selektif. 

Sebelum tim ahli menerapkan pelarut, limbah karpet dibersihkan—sesuatu yang menghilangkan sebanyak mungkin lapisan belakang yang dapat dipecah atau diurai. 

Setelah pretreatment selesai, limbah diumpankan ke dalam reaktor di mana ia mengalami pengolahan dengan menggunakan pelarut. 

Bahan polipropilen dilarutkan secara selektif dalam pelarut, suatu metode yang memberikan cara efektif untuk menghilangkan pewarna dan zat tambahan lainnya. 

Di dunia modern, ketergantungan pada polimer berbasis minyak bumi  meningkat secara ekstensif selama bertahun-tahun. 

Polimer sintetis seperti polietilen (PE), polipropilen (PP), nilon, poliester (PS), politetrafluoroetilena (PTFE), dan epoksi (umumnya dikenal sebagai plastik) berasal dari hidrokarbon minyak bumi.

Proses ini telah digunakan dalam skala laboratorium ekstensif yang melibatkan beberapa liter pelarut.

Selanjutnya,  konsorsium penelitian mengarahkan perhatian  pada penskalaan proses hingga pabrik percontohan dengan kemampuan untuk mendaur ulang satu ton limbah karpet per hari. 

Pabrik percontohan mulai beroperasi pada Maret 2022.

Proses daur ulang hanya dapat digunakan dalam skala besar jika biayanya kompetitif. 

Untuk aplikasi ini, ini berarti menahan sebanyak mungkin cairan ionik yang mahal dalam siklus. 

“Jika tingkat kerugian dapat dipertahankan hingga satu persen atau kurang, ada potensi biaya proses untuk menyaingi biaya produksi polipropilena baru,” jelas Maike Illner, Peneliti senior andalan Fraunhofer IBP. 

“Kami mengetahui hal ini berkat analisis ekonomi awal yang kami lakukan di Fraunhofer IBP.” 

Analisis tersebut melibatkan peneliti Fraunhofer yang menyelidiki jumlah material dan energi yang akan dibutuhkan untuk proses tersebut.

Apa dan jenis produk ang dihasilkan, dan bagaimana menghitung biaya terkait?

Tim ahli mempertimbangkan bagaimana biaya akan berkembang dalam jangka panjang.

Fraunhofer IBP berfokus pada aspek ekologi dari daur ulang karpet bekas dengan kesimpulan bahwa  faktor-faktor termasuk penilaian siklus hidup, yang menyoroti emisi yang dihasilkan selama proses daur ulang dilakukan. 

Apakah konsorsium mampu mencapai tujuan untuk menjaga tingkat kehilangan pelarut hingga satu persen atau kurang dalam kasus ini?

Kebutuhan energi primer dan emisi gas rumah kaca  tetap pada skala yang sama dengan yang terlibat dalam memproduksi polipropilena baru.

Sementara limbah karpet merupakan fokus dari proyek khusus dan proses yang dikembangkan itu memiliki aplikasi potensial. 

Para ahli yang terlibat percaya bahwa itu dapat ditransfer ke seluruh aliran limbah yang mengandung polipropilen dan tidak cocok untuk metode daur ulang konvensional. 

“Salah satu contohnya adalah produk polypropylene yang mengandung pewarna dan aditif,” ujar Maike Illner peneliti itu. 

“Sampai sekarang, sulit untuk mengekstraknya dari plastik, yang berarti bahwa polipropilen daur ulang hanya cocok untuk digunakan pada produk berkualitas rendah,” urai Maike Illner. 

Proses baru memisahkan polipropilen tidak hanya dari bahan lain, tetapi juga dari pewarna dan bahan tambahan lainnya ves, memungkinkan untuk digunakan dalam aplikasi berkualitas tinggi.