Di balik selubung luar mesin pesawat terbang, ratusan bilah turbin bekerja menahan tekanan mekanis luar biasa dan suhu ekstrem yang melebihi 1.500 derajat Celsius. Komponen penting dalam industri penerbangan ini tidak dipahat atau dipotong dari bahan logam, melainkan ditumbuhkan melalui proses manufaktur yang rumit.
Proses Pembuatan Berbasis Kristal Tunggal
Teknik ini pertama kali dikembangkan oleh para insinyur pada dekade 1960-an. Paduan logam cair dicetak menjadi bentuk bilah turbin, kemudian didinginkan secara perlahan dari satu ujung ke ujung lainnya selama beberapa jam. Proses pembekuan bertahap ini menghasilkan satu kristal tunggal paduan logam, mirip seperti mengubah secangkir air menjadi satu kepingan salju besar yang terencana.
Insinyur manufaktur Rolls-Royce, Ben Fifoot, menjelaskan kepada BBC News bahwa pembuatan bilah ini merupakan salah satu proses manufaktur paling rumit di dunia. Fifoot menuturkan bahwa secara alami logam cair akan membeku menjadi susunan banyak kristal kecil yang acak. Oleh karena itu, menumbuhkan bilah turbin berstruktur kristal tunggal membutuhkan teknik khusus yang presisi.
Untuk memastikan hanya satu kristal yang tumbuh, proses pendinginan mengandalkan struktur spiral khusus bernama pigtail di salah satu ujung bilah. Spiral tersebut menyumbat aliran kristal yang membeku sehingga hanya satu kristal yang dapat mendominasi dan mengalir ke seluruh cetakan. Setelah komponen terbentuk sempurna, bagian spiral ini dipotong dan dibuang.
Bilah turbin buatan Rolls-Royce digunakan pada berbagai mesin pesawat komersial, termasuk Trent XWB-84 untuk Airbus A350-900 dan Trent 1000 XE untuk Boeing 787. Selain berstruktur kristal tunggal, bilah turbin dilapisi keramik khusus dan dirancang memiliki saluran udara mikro. Menurut akademisi dari University of Birmingham yang merupakan mantan pekerja Rolls-Royce, Paul Withey, industri penerbangan saat ini berfokus membuat saluran pendingin tersebut semakin rumit guna meningkatkan efisiensi pendinginan dan daya tahan mesin.
Persaingan Industri dan Ambisi Tiongkok
Teknologi pengecoran bilah turbin kristal tunggal baru dikuasai secara penuh di lima negara, termasuk Amerika Serikat dan Inggris. Hanya sedikit perusahaan global yang mampu memproduksinya, seperti Rolls-Royce, GE Aerospace, serta perusahaan asal Prancis, Safran. Penulis dan konsultan industri penerbangan, Bill Sweetman, menyebut keterbatasan jumlah produsen dan tingginya keahlian yang dibutuhkan membuat teknologi ini sangat bernilai di industri aviasi.
Guna menjaga kepastian pasokan komponen krusial tersebut, GE Aerospace mengumumkan akuisisi terhadap perusahaan pemasok bilah turbinnya senilai 11,75 miliar dolar AS pada September lalu. Di saat bersamaan, Rolls-Royce juga mengumumkan investasi lebih dari 19 juta pon sterling pada Maret lalu untuk memperkuat fasilitas pengecoran bilah turbin mereka di Rotherham.
Sementara itu, Tiongkok berupaya menjadi negara keenam yang menguasai seluruh rantai teknologi pengecoran ini. Laporan pada Mei lalu mengutip pernyataan insinyur dari AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials yang menyebut Tiongkok telah mengembangkan paduan kristal tunggal dengan kemampuan yang setara atau lebih unggul dibanding generasi kedua milik Eropa dan Amerika Serikat, dengan biaya produksi yang lebih murah.
Meski Tiongkok terus melakukan pengembangan, Sweetman menilai negara-negara Barat masih memegang keunggulan besar karena mayoritas produksi pesawat komersial dunia berpusat di sana. Produsen Barat didukung oleh ekosistem rantai pasok yang matang, inovasi berkelanjutan, serta rekam jejak keselamatan penerbangan yang sudah teruji dalam jangka panjang.
Withey menambahkan bahwa permintaan mesin pesawat diproyeksikan terus meningkat dalam beberapa tahun mendatang, terutama jika Airbus atau Boeing meluncurkan pesawat jarak pendek tipe baru. Lonjakan permintaan tersebut diperkirakan memicu persaingan ketat di antara produsen mesin untuk mengamankan pasokan bilah turbin kristal tunggal.
Sumber: BBC News
