Carbon Fiber / Carbon Kevlar ทำมาจากอะไร หายสงสัยก็วันนี้
. หลายท่านๆคงอาจเคยได้ยินกับคำว่า Carbon Fiber หรือ Carbon Kevlar ที่ในสมัยนี้ถือเป็นวัสดุที่แทบจะมีติดอยู่ในรถใหม่ๆแทบจะทุกยี่ห้อ รวมไปถึงของแต่งรถต่างๆ ที่มีวัสดุที่เป็น คาร์บอน เคฟล่า หรือคาร์บอน ไฟเบอร์ ที่มีมากขึ้น แต่หลายๆคนก็อาจจะสงสัยว่า เจ้าตัว Carbon Fiber หรือ Carbon Kevlarนั้นมีความแตกต่างกันและทำมาจากวัสดุอะไร วันนี้เรามีคำตอบมาให้ทุกท่าน
. โดยพื้นฐานของ คาร์บอน ไฟเบอร์ นั้นมีพื้นฐานมาจากพลาสติกหรือชื่อในทางเคมี Polyacrylonitrile (โพลิอะคลิโลไนไทรล์) ซึ่งเรียกย่อๆว่า PAN ส่วนในการผลิตเส้นใย Carbon Fiber จากตัว PAN เองนั้น จะมีขั้นตอนหลักๆอยู่ 4 ขั้นตอนดังนี้
- Oxidation โดยขั้นตอนแรกจะนำเอาเส้นใย PAN ไปเผาที่ความร้อนประมาณ 3,000 องศาเซลเซียส จนเส้นใยของตัวPAN เองนั้นเปลี่ยนจากสีขาวกลายเป็นสีดำ ซึ่งเมื่อได้ทำการเผาตัวเส้นใย PAN เสร็จแล้ว ก็จะได้ส่วนที่เรียกว่าผ้า Nomex และเราสามารถนำผ้า Nomex นี้ไปทำเสื้อผ้ากันไฟได้ครับ
- Carbonisation ขั้นตอนนี้จะนำผ้าNomex ที่ได้ไปเผาต่อที่ความร้อน 10,000-30,000 องศาเซลเซียส ในบรรยากาศไนโตรเจนด้วยความดันสูงมาก เพื่อทำการนำส่วนประกอบธาตุอื่นๆที่ไม่ใช่ธาตุ carbon ออกไปให้หมด ซึ่งขั้นตอนนี้ยิ่งใช้ความร้อนในการเผามากเท่าไร ตัว Carbon Fiber ก็ยิ่งมีความแข็งแรงมากขึ้นเท่านั้น
- Surface Treatment โดยจะทำการเคลือบสารโพลิเมอร์โดยตัวสารเคลือบโพลิเมอร์นี้จะสร้างโครงสร้างยึดเกาะเล็กๆ เพื่อให้ตัวผ้า Carbon Fiber สามารถคงรูปอยู่ได้ และทำให้เส้นใยมีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น ซึ่งขั้นตอนนี้จะต้องใช้ความชำนาญและความระมัดระวังอย่างมากในการเคลือบสารโพลิเมอร์ไม่ให้เกิดฟองอากาศ เพราะถ้าเกิดฟองอากาศขึ้นแล้ว ตัวคาร์บอน ไฟเบอร์ก็จะไม่มีความแข็งแรงและสามารถเกิดการแตกหรือหักได้
- Surface Coating โดยในขั้นตอนสุดท้ายนั้น จะนำเอาสารEpoxy (อีพ็อกซี่) มาเคลือบผิวเพื่อให้พื้นผิวลื่นและเกิดความเงางามแถมยังช่วยให้ผ้า Carbon Fiber ไม่เกิดการหลุดออกมาเป็นขุยๆ เพราะตัวคาร์บอน ไฟเบอร์เองนั้นจะอยู่ในรูปผืนผ้า ที่จะต้องนำมาตัดและขึ้นรูปกับแม่พิมพ์แล้วทำการหล่อออกมาเพื่อให้ได้ตามรูปแบบตามที่เราต้องการ โดยหากเราเคลือบสารอีพ็อกซี่ไม่ดีนั้น จะทำให้เส้นใย carbon หักออกเป็นเศษเล็กๆ ที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และอาจทำให้เป็นต้นเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็งขั้วปอดได้หากสูดดมเข้าไป
. เมื่อจบทั้ง 4 ขั้นตอนตามข้างต้นแล้ว ก็จะได้ผ้า Carbon Fiber ที่มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กได้ถึง 5 เท่า รวมไปถึงน้ำหนักที่เบาและสามารถทนแรงบิดและแรงดึงที่มากกว่าTitanium เหตุผลที่เป็นอย่างนั้นก็เพราะว่า การเรียงตัวของโมเลกุลของตัวธาตุคาร์บอน ที่เรานำไปเผาที่ความร้อนสูงนั่นเอง
. ซึ่งเมื่อจะนำผ้าคาร์บอน ไฟเบอร์ไปใช้ วิธีการทำ Carbon Fiber ก็จะคล้ายๆกับ Fiber Glass แต่ตัวน้ำยา Resin(เรซิน) และ Hardener (น้ำยาทำให้แข็ง) นั้นจะแตกต่างกันกับ ไฟเบอร์ กลาส แต่ก็ไม่ใช่ว่างานCarbon Fiber ที่ออกมานั้นนั้นจะเหมือนกันหมดทุกที่ เพราะแต่ละโรงงานจะใช้สารเคมีที่คุณภาพแตกต่างกันรวมไปถึงความร้อนที่ใช้ในการอบหรือหล่อขึ้นรูปและจำนวนชั้นของผ้า คาร์บอน ไฟเบอร์ ในการซ้อนกันเพื่อความแข็งแรง ดังนั้นในการเลือกซื้อควรจะพิจารณาในส่วนของมาตรฐานโรงงานด้วยครั
Carbon Fiber และ Carbon Kevlar นั้นแตกต่างกันอย่างไร
- Carbon Fiber นั้นจะมีสีเทา – ดำ และแข็งแรงกว่า Carbon Kevlar แต่จะสามารถยืดหยุ่นได้น้อยกว่าและลายของผ้าจะเรียงต่อกัน
- Carbon Kevlar นั้นจะมีสี เหลือง – ดำ, สีแดง -ดำ, สีน้ำเงิน – ดำ จะสามารถยืดหยุ่นได้มากกว่า Carbon Fiber แต่จะแข็งแรงน้อยกว่าและลายของผ้าจะเป็นลายที่ถักซ้อนกัน
. ดังนั้นส่วนมากจึงนิยมนำทั้งคาร์บอน ไฟเบอร์ และคาร์บอน เคฟล่า มาซ้อนทับกันหลายๆชั้นเพื่อให้ได้ชิ้นงานที่ดีที่สุดนั่นเอง
. เป็นอย่างไรกันบ้างเกร็ดความรู้เรื่องรถเกี่ยวกับ Carbon Fiber และ Carbon Kevlar ที่ นำมาฝากทุกท่านในวันนี้ หวังว่าจะคลายข้อสงสัยได้ไม่มากก็น้อยนะ
รู้อย่างนี้แล้วต้องลองมาพิสูจน์กันหน่อย พวกเราทีมงานผู้เชี่ยวชาญ DynoArtPower ยินดีให้คำแนะนำเสมอ แล้วพบกันครับ
