Dua potong aluminium paduan 7075 dilas bersama-sama menggunakan kawat berisi nanopartikel yang disempurnakan. [University of California, Los Angeles]
Salah satu keunggulan dari aluminium yang membuatnya banyak digunakan dalam industri adalah kemudahan dalam mencampurkannya dengan bahan lain. Aluminium yang sudah dicampur bahan lain ini biasa disebut sebagai aluminium paduan atau aluminium alloy. Meskipun hampir sekuat baja dan hanya sepertiga dari beratnya, hampir mustahil untuk mengelas aluminium menggunakan teknik seperti biasa sebagaimana diterapkan dalam perakitan panel atau bagian-bagian dari mesin.

Hal tersebut dikarenakan ketika aluminium paduan terpapar panas selama pengelasan, struktur molekulnya menciptakan aliran yang tidak merata di antara unsur-unsur penyusunnya sehingga menghasilkan retakan di sepanjang lasan. Begitupun dengan seng, magnesium, dan tembaga.

Salah satu solusi telah dikembangkan oleh para engineer di Fakultas Teknik UCLA Samueli dalam pengelasan logam paduan yang dikenal sebagai AA 7075. Dengan menambahkan nanopartikel titanium karbida – partikel yang sangat kecil dalam satuan sepermilyar meter – ke dalam kabel las AA 7075, yang digunakan sebagai bahan pengisi antara potongan yang disatukan. Sebuah makalah yang menggambarkannya lebih rinci telah dipublikasikan di Nature Communications.

Dengan menggunakan pendekatan terbarunya, para peneliti menghasilkan sambungan las dengan kekuatan tarik hingga 392 megapascal – sebagai perbandingan, aluminium paduan yang dikenal sebagai AA 6061 yang banyak digunakan dalam perakitan pesawat terbang dan suku cadang kendaraan bermotor, memiliki kekuatan tarik hanya 186 megapascal pada sambungan lasnya. Bahkan, perlakuan pemanasan setelah pengelasan dapat meningkatkan kekuatan dari sambungan AA 7075, hingga mencapai 551 megapascal, yang sebanding dengan baja, berdasarkan penelitian yang telah mereka lakukan.

Berdasarkan sifat-sifat fisiknya yang kuat namun ringan, aluminium paduan AA 7075 dapat membantu meningkatkan efisiensi bahan bakar dan baterai kendaraan, sehingga sudah sering digunakan untuk merangakai badan pesawat dan sayapnya, di mana bahan tersebut umumnya disambungkan dengan baut atau paku keling daripada pengelasan. Logam paduan ini juga telah digunakan untuk produk yang tidak perlu disatukan, seperti bingkai ponsel dan carabiner dalam panjat tebing.

Namun dengan adanya kesulitan dalam pengelasan aluminium paduan, khususnya dalam pembuatan mobil, telah membuatnya menjadi jarang diadopsi secara luas.

Maximilian Sokoluk; mekanik laboratorium Travis Widick, memegang rangka sepeda demonstrasi yang dilas menggunakan aluminium paduan 7075; dan Profesor Xiaochun Li.

“Teknik baru ini hanyalah sebuah twist yang sederhana, tetapi memungkinkan untuk penggunaan secara lebih luas terhadap aluminium paduan yang memiliki kekuatan tinggi ini dalam berbagai produk yang diproduksi secara massal seperti mobil atau sepeda, di mana bagian-bagiannya sering disatukan dalam perangkaiannya,” kata Xiaochun Li, Profesor Raytheon di UCLA, Profesor Manufaktur dan peneliti utama studi ini. “Perusahaan dapat menggunakan proses dan peralatan yang sama dengan yang mereka miliki untuk memasukkan aluminium paduan super-kuat ini ke dalam proses manufaktur mereka, dan produk-produk mereka menjadi lebih ringan dan lebih hemat energi, namun tetap mempertahankan kekuatannya.”

Para peneliti sudah bekerja sama dengan sebuah produsen sepeda pada kerangka prototipe sepeda yang akan menggunakan aluminium paduan; dan studi baru menunjukkan bahwa kawat pengisi yang berisi nanopartikel juga bisa membuatnya lebih mudah untuk disatukan dengan logam dan logam paduan lainnya yang sulit dilas.(ikons.id)