RESEARCH AND

DEVELOPMENT CENTER

Contribute to you from more than 10 years experiences of knowledge in

Mercedes-Benz and AMG industry.

  • KamikazeGMBP Team

อะไรคือ คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber) กันแน่


งาน Pure Carbon Fiber กระจังหน้ารถเบนซ์ E-Class Coupe'

ชื่อ “คาร์บอน” คือ อะตอมของคาร์บอน (Carbon, “C”) โดยคาร์บอนอะตอมในคาร์บอนไฟเบอร์นี้ เป็นคาร์บอนที่เหมือนกันกับคาร์บอนในเพชร (Diamond) ถ่านที่ใช้ในเตาถ่าน (Charcoal) และไส้ดินสอ (Pencil Lead) ปัจจัยที่ทำให้สิ่งเหล่านี้ต่างกันทั้งที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนล้วนๆเหมือนกัน คือการจัดเรียงโครงสร้างทางโมเลกุลของคาร์บอน ซึ่งคาร์บอนไฟเบอร์นี้ก็มีวิธีการจัดเรียงโครงสร้างในอีกรูปแบบหนึ่ง โดยธรรมชาติการจัดเรียงโมเลกุลรูปแบบนี้จะทำให้เห็นเป็นสีดำ


เมื่อใยคาร์บอนไฟเบอร์นี้ผ่านกระบวนการจัดการที่เหมาะสม จะให้คุณสมบัติที่สำคัญเรียกว่า “High Strenght To Weight Ratio” แปลง่ายๆว่ามีความแข็งแรงมากกว่าในน้ำหนักที่เท่ากันกับโลหะ นั่นคือ หากต้องการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงระดับหนึ่ง การเลือกใช้คาร์บอนไฟเบอร์จะให้น้ำหนักของชิ้นงานที่เบากว่าโลหะหลายเท่า และคาร์บอนไฟเบอร์จะมีความแข็ง แต่ไม่งอเช่นในโลหะ โดยคาร์บอนรูปแบบนี้จะถูกนำไปใช้ในรูปของเส้นใยถัก (Fiber) สานทับกันเหมือนการถักทอเสื้อผ้าและเครื่องแต่งกาย จึงเกิดเป็น “คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber)” ขึ้นมา


2X2 Twill Weave Carbon Fiber

รูปแบบการถักเพื่อนำมาใช้งานก็จะมีรูปแบบที่แตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ต้องการ และเส้นใยคาร์บอนก็มีให้เลือกมากมาย แต่รูปแบบที่เราคุ้นเคยกันดี คือ การถักแบบ 2X2 เรียกว่า “Twill Weave” คือ เส้นใยมีรูปแบบที่ถักขึ้นสองลงสอง ขึ้นไปทับและลอดลงใต้เส้นใยที่ถักตั้งฉากกันที่ละสองบล็อค (Weave) ลายที่เห็นจะออกมาเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าเรียงกันไปตลอดผืน (Diagonal Pattern) สลับกันไปเรื่อยๆ อีกแบบที่คุ้นเคยคือการถักแบบ 1X1 หรือ (Plain Weave) จะเป็นการถักที่ขึ้นหนึ่ง ลงหนึ่ง จึงเห็นรูปแบบลายคาร์บอนออกมาเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส


1X1 Plain Weave Carbon Fiber

การรีดคุณสมบัติของคาร์บอนไฟเบอร์ออกมาใช้ ต้องผ่านกระบวนการอีกมากมายหลายขั้นตอนก่อนจะได้ชิ้นงานสุดท้าย ซึ่งจะมีทั้ง “งานที่เหมือนคาร์บอนไฟเบอร์” และ “งานคาร์บอนไฟเบอร์แท้ๆ” มีปัจจัยมากมายตั้งแต่ คุณภาพของเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งจะแปรผันตามแหล่งผลิต เช่น คาร์บอนอเมริกา คาร์บอนญี่ปุ่น คาร์บอนอิตาลี คาร์บอนจีน คุณภาพน้ำยา การเลือกใช้น้ำยา เทคนิคการวางผ้า การขึ้นแม่แบบ การอบความร้อน การขัดผิว และอีกมากมาย เราจะได้กล่าวถึงในบทความต่อไป





แล้วคาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber Reinforced Polymer) ดียังไง ต่างกับงานไฟเบอร์อื่นๆ (Fiber Reinforced Polymer, FRP) อย่างไร


งานคาร์บอนไฟเบอร์ในปัจจุบัน เป็นหนึ่งในกลุ่มของ FRP ซึ่งอีกรูปแบบหนึ่งของ FRP ที่พบกันแพร่หลายในวงการรถยนต์คือ งานไฟเบอร์กลาส (Fiberglass) เรียกกันสั้นๆติดปากกันว่างานไฟเบอร์ เช่น งานปั้นแบบขึ้นรูปกันชนหน้า กันชนหลัง สปอยเลอร์ ดิฟฟิวเซอร์ คือปั้นเป็นพาร์ทรถรูปแบบใดก็ได้ เส้นใยเหล่านี้ไม่ได้ทำจากคาร์บอน แต่ทำจากใยแก้ว (Glass) อรามิด (Aramid) หรือบะซอลท์ (Basalt) ไฟเบอร์กลาสนั้นมีราคาถูก สามารถขึ้นรูปได้ง่าย แก้แบบได้ง่าย ต้นทุนน้ำยาราคาถูก แต่มีข้อเสียคือ น้ำหนักที่สูงขึ้นอย่างชัดเจน หากเทียบกับงานพลาสติกในรูปแบบที่เหมือนกัน ได้ชิ้นงานที่แข็งแต่เปราะ และไม่สามารถให้ตัวได้ ด้วยความที่ไฟเบอร์กลาสมีราคาถูก จึงมักเห็นงานปั้นไฟเบอร์กลาสที่นำคาร์บอนไฟเบอร์ไปหุ้มทับผิวชั้นนอกรอบชิ้นงานอยู่เสมอๆ (Lamination) เพื่อเพิ่มมูลค่าของชิ้นงาน


รูปด้านบน (ซ้าย) ลักษณะของไฟเบอร์กลาสที่ใช้งานงานขึ้นแบบ (ขวา) ใยถักของไฟเบอร์กลาสที่เหมือนกับการถักใยคาร์บอน


ด้วยความที่คาร์บอนไฟเบอร์เป็นเส้นใยถักสีดำ จึงมีพ่อค้าหัวใส นำเส้นใยไฟเบอร์ที่ใช้ในการปั้นขึ้นแบบ (FRP ประเภทอื่นๆ) ซึ่งไม่ใช่คาร์บอน แต่มีลักษณะการถักเหมือนกับคาร์บอนไฟเบอร์ เช่น ถักแบบ 2X2 แล้วนำมาย้อมสีดำขายเป็นงานคาร์บอนไฟเบอร์ พบได้บ่อยมากในชิ้นงานของจีนที่อ้างว่าเป็นงานคาร์บอนไฟเบอร์แต่มีราคาถูกผิดปกติ หากผู้ที่ไม่คุ้นเคยกับงานคาร์บอนไฟเบอร์ได้พบแล้ว อาจจะเข้าใจผิดได้

บทความต่อไป เป็นการจำแนกประเภทของงานคาร์บอนไฟเบอร์ แบ่งออกเป็นสามแบบหลักๆ สามารถเลือกอ่านบทความแยกกันได้ ตามนี้เลยครับ


  1. อะไรคือ คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber) กันแน่

  2. งานปูผ้า งานหุ้ม หรืองาน Laminated

  3. งานเพียวคาร์บอนไฟเบอร์ (Pure Carbon Fiber) ประเภทดูดสุญญากาศ (Vacuum-Infusion/ Compression)

  4. งานเพียวคาร์บอนไฟเบอร์ (Pure Carbon Fiber) ประเภท Dry Carbon Fiber หรือ Pre-preg (Pre-Impregnated Carbon Fiber)


#คาร์บอนไฟเบอร์ #คืออะไร #carbonfiber


6,235 views

© 2018 Kamikazegmbp LLC, All right reserved.

  • w-facebook
  • White Instagram Icon