Berita - Penerapan GMT pada Mobil

Glass Mat Reinforced Thermoplastic (GMT) adalah material komposit baru yang hemat energi dan ringan, dengan resin termoplastik sebagai matriks dan serat kaca sebagai kerangka penguat. Saat ini, GMT merupakan salah satu jenis material komposit yang sangat aktif dikembangkan di dunia dan dianggap sebagai salah satu material baru abad ini.

GMT umumnya dapat menghasilkan produk setengah jadi berupa lembaran. Kemudian, produk tersebut langsung diproses menjadi produk dengan bentuk yang diinginkan. GMT memiliki fitur desain yang canggih, ketahanan benturan yang sangat baik, serta mudah dirakit dan dipasang. GMT dihargai karena kekuatan dan bobotnya yang ringan, menjadikannya komponen struktural ideal untuk menggantikan baja dan mengurangi massa.

1. Keunggulan Material GMT

1) Kekuatan tinggi: Kekuatan GMT mirip dengan produk FRP poliester yang dibuat dengan tangan, dan kepadatannya adalah 1,01-1,19 g/cm³. Lebih kecil dari FRP termosetting (1,8-2,0 g/cm³), oleh karena itu, memiliki kekuatan spesifik yang lebih tinggi.

2) Ringan dan hemat energi: Berat pintu mobil yang terbuat dariMateri GMTBobotnya dapat dikurangi dari 26 kg menjadi 15 kg, dan ketebalan bagian belakang dapat dikurangi untuk menambah ruang di dalam mobil. Konsumsi energinya hanya 60%-80% dari produk baja dan 35%-50% dari produk aluminium.

3) Dibandingkan dengan SMC (sheet molding compound) termoset, material GMT memiliki keunggulan berupa siklus pencetakan yang singkat, performa benturan yang baik, kemampuan daur ulang, dan siklus penyimpanan yang panjang.

4) Performa tahan benturan: Kemampuan GMT untuk menyerap guncangan 2,5-3 kali lebih tinggi daripada SMC. SMC, baja, dan aluminium semuanya mengalami penyok atau retak akibat benturan, tetapi GMT tetap utuh.

5) Kekakuan tinggi: GMT mengandung kain GF, yang masih dapat mempertahankan bentuknya meskipun terkena benturan dengan kecepatan 10 mph.

2. Penerapan Material GMT di Bidang Otomotif

Lembaran GMT memiliki kekuatan tinggi dan dapat dibuat menjadi komponen ringan. Pada saat yang sama, ia memiliki kebebasan desain yang tinggi, penyerapan energi benturan yang kuat, dan kinerja pemrosesan yang baik. Material ini telah banyak digunakan dalam industri otomotif sejak tahun 1990-an. Seiring dengan meningkatnya persyaratan akan penghematan bahan bakar, kemampuan daur ulang, dan kemudahan pemrosesan, pasar material GMT untuk industri otomotif akan terus tumbuh dengan stabil.

Saat ini, material GMT banyak digunakan dalam industri otomotif, terutama meliputi rangka jok, bumper, panel instrumen, kap mesin, braket baterai, pedal kaki, bagian depan, lantai, spatbor, pintu belakang, atap, komponen bagasi seperti braket, pelindung matahari, rak ban serep, dll.

1) Rangka tempat duduk
Desain sandaran kursi baris kedua yang dicetak dengan kompresi pada mobil sport Ford Mustang 2015 milik Ford Motor Company (gambar di bawah) dirancang oleh pemasok/konverter Tier 1 Continental Structural Plastics menggunakan cetakan termoplastik matras fiberglass yang diperkuat kaca searah 45% dari Hanwha L&C untuk material komposit (GMT) dan cetakan kompresi Century Tool & Gage. Desain ini berhasil memenuhi peraturan keselamatan Eropa (ECE) yang sangat menantang untuk menjaga beban bagasi.

Bagian ini membutuhkan lebih dari 100 iterasi FEA untuk diselesaikan, menghilangkan lima bagian dari desain struktur baja sebelumnya. Dan ini menghemat 3,1 kilogram per kendaraan dalam struktur yang lebih tipis, yang juga lebih mudah dipasang.

2) Balok anti-tabrakan belakang
Batang anti-benturan di bagian belakang Hyundai Tucson baru (lihat gambar di bawah) tahun 2015 terbuat dari material GMT. Dibandingkan dengan material baja, produk ini lebih ringan dan memiliki sifat peredaman yang lebih baik. Hal ini mengurangi bobot kendaraan dan konsumsi bahan bakar sekaligus memastikan kinerja yang aman.

3) Modul front-end
Mercedes-Benz telah memilih komposit termoplastik yang diperkuat kain Quadrant Plastic Composites GMTexTM sebagai elemen modul bagian depan pada coupe mewah S-Class (gambar di bawah).

4) Panel pelindung bawah bodi
Quadrant PlasticComposites menggunakan GMTex TM berkinerja tinggi untuk perlindungan bagian bawah kap mesin pada Mercedes Off-Road Special Edition.

5) Rangka pintu belakang
Selain keunggulan umum berupa integrasi fungsional dan pengurangan bobot, kemampuan pembentukan struktur pintu bagasi GMT juga memungkinkan bentuk produk yang tidak mungkin dihasilkan dengan baja atau aluminium. Diterapkan pada Nissan Murano, Infiniti FX45, dan model lainnya.

6) Kerangka kerja dasbor
GMT memproduksi konsep baru rangka dasbor yang ditujukan untuk digunakan pada beberapa model Ford Group: Volvo S40 dan V50, Mazda, dan Ford C-Max. Komposit ini memungkinkan berbagai integrasi fungsional. Terutama dengan menggabungkan komponen melintang kendaraan berupa tabung baja tipis ke dalam cetakan. Dibandingkan dengan metode tradisional, bobotnya berkurang secara signifikan tanpa meningkatkan biaya.