Kategori

Aplikasi umum komposit serat karbon dalam bulu tangkis

Serat karbon telah banyak digunakan di bidang olahraga karena sifat-sifatnya yang luar biasa seperti ringan, kekuatan tinggi, dan ketahanan terhadap korosi.

Aug 24th,2024 2249 Tampilan

Bulu tangkis memulai debutnya di Olimpiade sebagai cabang olahraga demonstrasi di Olimpiade München 1972; muncul kembali sebagai cabang olahraga demonstrasi di Olimpiade Seoul 1988; dan resmi menjadi cabang olahraga Olimpiade di Olimpiade Barcelona 1992, ketika tunggal dan ganda putra dan putri pertama kali dipertandingkan. Ganda campuran ditambahkan ke Olimpiade Atlanta 1996. Bulu tangkis Paralimpiade memulai debutnya di Olimpiade Tokyo 2021.

Sejarah perkembangan komposit serat karbon dalam bulu tangkis

Raket bulu tangkis pertama terbuat dari kayu solid, dan kemudian, seiring perkembangan teknologi raket tenis, raket bulu tangkis beralih ke kayu laminasi. Sejak tahun 1960-an, raket bulu tangkis mulai menggunakan aluminium atau baja, dengan aluminium terutama digunakan untuk kepala raket dan baja untuk poros raket.

Karena sambungan antara kepala dan poros raket mengalami tekanan tinggi selama permainan, fraktur sering terjadi di lokasi ini. Pada tahun 1968, Yonex memperkenalkan konsep sambungan-T, yang menghubungkan kepala raket ke poros raket dengan memasukkan elemen berbentuk T ketiga yang terbuat dari baja berkekuatan tinggi. Pada tahun 1978, Yonex memproduksi raket bulu tangkis komposit serat karbon pertama di Jepang: Carbonex 8 B-8500B1, yang beratnya kurang dari 100 gram. Sejak saat itu, sebagian besar raket bulu tangkis kompetisi telah menggunakan komposit serat karbon, sementara raket rekreasi yang lebih murah masih menggunakan aluminium dan baja.

Raket bulutangkis serat karbon pertama lahir pada tahun 1978

Metode pembuatan raket bulu tangkis komposit serat karbon (CFRP) mirip dengan raket tenis, tetapi juga sangat berbeda. Porosnya berongga dan dibuat dengan cara yang mirip dengan rangka raket tenis, tetapi lurus dan memiliki penampang yang jauh lebih kecil (bulat). Kepalanya tidak berongga, melainkan padat, karena terbuat dari prepreg serat karbon yang dilipat dan dipadatkan, yang kemudian dicetak; kepala dan poros (yang telah diprecursed) kemudian dihubungkan dengan sambungan-T CFRP, dengan memasukkan kedua ujung horizontal ke ujung prepreg yang dilipat dan ujung vertikal ke poros berongga, lalu dikeringkan setelah cetakan ditutup.

Perkembangan Terbaru Komposit Serat Karbon untuk Raket Bulu Tangkis

Raket bulu tangkis dibedakan berdasarkan karakteristiknya: fleksibilitas, berat, dan titik keseimbangan, dari yang berat di bagian kepala hingga yang ringan di bagian kepala. Komposit serat karbon dapat mengoptimalkan karakteristik ini dengan mengubah jenis serat yang digunakan (dari serat karbon modulus tinggi menjadi serat karbon modulus ultra-tinggi), orientasi serat, dan layup. Modifikasi cetakan juga dapat mengoptimalkan penampang kepala raket untuk meningkatkan ketahanan terhadap tegangan tinggi dan mengurangi hambatan aerodinamis. Produsen yang paling terkenal adalah Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, dan Li Ning.

Performa raket bulu tangkis dapat dioptimalkan lebih lanjut dengan menggunakan campuran berbagai jenis material serat, seperti Yonex "Nanoflare 800 Pro" yang mengandung serat karbon Toray M40X berkekakuan tinggi dan serat polietilena dengan berat molekul ultra tinggi (untuk meningkatkan kinerja penyerapan guncangan). Kepala raket Yonex Carbonex8000 menggunakan komposit serat karbon yang dicampur dengan material titanium mesh atau karbon nanotube untuk menghasilkan pukulan yang lebih stabil.

Performa raket secara keseluruhan dapat ditingkatkan dengan mencampur CFRP dengan bahan lain

Selain itu, selain pada bulu tangkis, CFRP juga digunakan pada bulu tangkis, seperti bulu tangkis CarbonSonic produksi Victor yang menggunakan bulu busa yang diperkuat dengan CFRP untuk mengurangi berat dan meningkatkan daya tahan.

Bulu pada bulu tangkis diperkuat dengan CFRP

Sejak cabang bulu tangkis dipertandingkan di Paralimpiade Tokyo 2021, beberapa atlet kursi roda dan atlet berdiri (Gambar 5) telah menggunakan raket serat karbon dalam kompetisi tersebut. Khusus untuk atlet kursi roda, struktur kursi roda relatif rumit, dan tabung aluminium atau magnesium yang dilas digunakan sebagai struktur dasar roda, tetapi roda dan joknya terkadang menggunakan komposit serat karbon untuk mengurangi bobot dan meningkatkan kemampuan manuver.