Inventarisasi Aplikasi Khas Material Komposit Serat Karbon dalam Olahraga Bulutangkis

Aug 15, 2024

Tinggalkan pesan

Bulu tangkis pertama kali muncul sebagai olahraga demonstrasi di Olimpiade Munich 1972; pada tahun 1988, bulu tangkis muncul kembali sebagai olahraga demonstrasi di Olimpiade Seoul; pada Olimpiade Barcelona 1992, bulu tangkis resmi menjadi cabang olahraga Olimpiade, dengan pertandingan tunggal dan ganda putra dan putri pertama diadakan. Ganda campuran ditambahkan di Olimpiade Atlanta 1996. Bulu tangkis kursi roda memulai debutnya di Olimpiade Tokyo 2021.

Sejarah Perkembangan Material Komposit Serat Karbon dalam Olahraga Bulutangkis

Raket bulu tangkis pertama kali dibuat dari kayu solid, dan seiring perkembangan teknologi raket tenis, raket beralih ke bahan kayu laminasi. Mulai tahun 1960-an, raket bulu tangkis mulai menggunakan aluminium atau baja, dengan aluminium terutama digunakan untuk kepala raket dan baja untuk porosnya.

Karena tekanan tinggi yang dialami pada sambungan antara kepala dan poros selama permainan, area ini rentan patah. Pada tahun 1968, Yonex memperkenalkan konsep sambungan T, yang menghubungkan kepala ke poros dengan memasukkan elemen ketiga berbentuk seperti T, 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 (Gambar 1). Sejak saat itu, sebagian besar raket bulu tangkis kompetitif telah menggunakan bahan komposit serat karbon, sementara raket rekreasi yang lebih murah masih menggunakan aluminium dan baja.
 

1

Gambar 1: Raket bulutangkis serat karbon pertama lahir pada tahun 1978

Metode pembuatan raket bulu tangkis komposit serat karbon (CFRP) mirip dengan raket tenis tetapi juga memiliki perbedaan yang signifikan. Porosnya berongga, dibuat dengan cara yang mirip dengan rangka raket tenis, tetapi lurus dengan penampang yang jauh lebih kecil (melingkar); kepala raket tidak berongga tetapi padat, karena terbuat dari pra-preg serat karbon yang dilipat dan dipadatkan, yang kemudian ditutup dalam cetakan; selanjutnya, kepala raket dan poros (yang sudah diawetkan) dihubungkan dengan sambungan-T CFRP, menggeser kedua ujung horizontal ke ujung pra-preg yang dilipat dan ujung vertikal ke poros berongga, yang kemudian diawetkan dalam cetakan.

Perkembangan Terbaru Raket Bulutangkis Menggunakan Material Komposit Serat Karbon

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

Performa raket bulu tangkis dapat lebih dioptimalkan dengan mencampur berbagai jenis bahan serat (Gambar 2), seperti "Nanoflare 800 Pro" dari Yonex, yang mengandung serat karbon Toray M40X berkekakuan tinggi dan serat polietilena dengan berat molekul sangat tinggi (untuk meningkatkan penyerapan guncangan). Kepala raket Yonex Carbonex8000 menggunakan campuran bahan komposit serat karbon dengan jaring titanium atau tabung nano karbon untuk menghasilkan pukulan yang lebih stabil.
 

2

Gambar 2: Meningkatkan kinerja raket dengan mencampur CFRP dengan bahan lain

Selain itu, CFRP digunakan dalam bulu tangkis di luar raket, seperti pada shuttlecock CarbonSonic milik perusahaan Victor, yang menggunakan bulu busa yang diperkuat dengan CFRP (Gambar 3) untuk mengurangi berat dan meningkatkan daya tahan.

3

Gambar 3: Bulu shuttlecock diperkuat dengan CFRP

Sejak bulu tangkis muncul di Paralimpiade Tokyo 2021, baik atlet kursi roda (Gambar 4) maupun atlet berdiri (Gambar 5) telah menggunakan raket serat karbon dalam kompetisi. Khusus untuk atlet kursi roda, struktur kursi rodanya rumit, dengan tabung aluminium atau magnesium yang dilas digunakan sebagai struktur dasar roda, tetapi roda dan joknya terkadang menggunakan bahan komposit serat karbon untuk mengurangi berat dan dengan demikian meningkatkan mobilitas.
 

4

Gambar 4: Raket bulutangkis dan kursi roda yang digunakan dalam olahraga bulutangkis Paralimpiade yang menggabungkan CFRP
 

5

Gambar 5: Atlet berdiri yang berpartisipasi dalam bulu tangkis di Paralimpiade