รู้จัก Carbon Fiber วัสดุที่สำคัญของวงการยานยนต์ แข็งแรง เหนียวและน้ำหนักเบา

เชื่อว่าทุกคนคงจะเคยได้ยินคำว่า “คาร์บอนไฟเบอร์” กันมาบ้างแล้วซึ่งบางทีมันอาจจะยากที่จะสังเกตุเห็นได้เพราะอาจจะถูกทำสีทับลงไป แต่คาร์บอนไฟเบอร์นั้นก็ได้ถูกใช้กันมาอย่างยาวนานโดยเฉพาะวงการของรถแข่ง พอมาถึงวันนี้คาร์บอนไฟเบอร์ได้ถูกนำมาใช้ในรถที่มีสมรรถนะสูงอย่างที่เราจะเห็นได้ในรถตระกูล M ทั้งหลาย ในครั้งนี้เราจะมาทำความรู้จักกับคาร์บอนไฟเบอร์ให้มากยิ่งขึ้นกัน


คาร์บอนไฟเบอร์เป็นหนึ่งในวัสดุที่สำคัญของวงการยานยนต์ทั้งในปัจุบันและในอนาคต ด้วยคุณสมบัติทั้งแข็งแรง เหนียวและน้ำหนักเบาแถมสร้างรูปทรงอย่างไม่จำกัด จุดเริ่มต้นของคาร์บอนไฟเบอร์มาจากเส้นใยคาร์บอนที่มีขนาดเล็กมากๆ ที่เราเรียกย่อๆว่า PAN ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่าเส้นผมของมนุษย์ประมาณ 10 เท่า โครงสร้างเส้นใย ประมาณ 50,000 เส้นจะรวมกันเป็นมัดไฟเบอร์ที่เรียกว่า rovings

หลังจากนั้นจะถูกนำไปเผาที่ความร้อนประมาณ 3,000 องศาเซลเซียส จนเส้นใยเปลี่ยนจากสีขาวกลายเป็นสีดำก่อนจะนำมาทอเป็นผืนคล้ายผืนผ้า และเคลือบทับด้วยสารโพลิเมอร์ เพื่อให้ตัวผ้า Carbon Fiber สามารถคงรูปอยู่ได้ เราจึงเรียกคาร์บอนไฟเบอร์ประเภทนี้ว่า CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) ซึ่งขั้นตอนนี้จะต้องใช้ความชำนาญและความระมัดระวังอย่างมาก เพราะถ้าเกิดฟองอากาศขึ้นตัวคาร์บอนไฟเบอร์ก็จะไม่มีความแข็งแรงและอาจแตกหรือหักได้ ความแข็งแรงของคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ที่การวางแนวของเส้นใยในทิศทางต่างๆ หลายๆ ชั้น เพื่อให้ชิ้นส่วนรับแรงดึงได้ในหลายๆ ทิศทางและจุดเด่นนี้เองที่ทำให้คาร์บอนไฟเบอร์มีลวดลายเฉพาะ หลังจากได้ผืนคาร์บอนไฟเบอร์แล้ว การขึ้นรูปจะนำมันไปวางลงในแม่พิมพ์แล้วอบในเครื่องอบที่ให้ความร้อนและแรงดันสูงประมาณสองชั่วโมง ก่อนจะเคลือบด้วยแลคเกอร์ใสเพื่อความสวยงาม ด้วยคุณสมบัติที่เบากว่าอลูมิเนียมถึง 20 – 30% มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กได้ถึง 5 เท่าที่น้ำหนักเท่ากัน


เราจึงพบ CFRP ได้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของ BMW M Performance อย่างหลังคาที่ผลิตจากคาร์บอนไฟเบอร์ของ BMW M3 นั้นมีน้ำหนักเพียง 3.9 กิโลกรัม และเมื่อมันเบากว่ารถย่อมใช้พลังงานน้อยกว่า ปล่อยไอเสียน้อยลง และรถคันนั้นจะแล่นได้เร็วขึ้นด้วย




เครดิตภาพและเนื้อหาจาก www.bmw.com

 

Share

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *