ส่วนประกอบคาร์บอนไฟเบอร์ในการใช้งานด้านยานยนต์

วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมและเป็นวัสดุเดียวที่ความแข็งแรงจะไม่ลดลงในสภาพแวดล้อมเฉื่อยที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 2000 °Cในฐานะที่เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีลักษณะเฉพาะของตัวเองคือน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง โมดูลัสยืดหยุ่นสูง และทนต่อความเมื่อยล้าได้ถูกนำไปใช้ในหลายสาขา เช่น การดูแลทางการแพทย์ระดับไฮเอนด์ การบินและอวกาศ อุตสาหกรรม รถยนต์ ฯลฯ ไม่ว่าจะเป็นในร่างกาย ประตู หรือการตกแต่งภายใน สามารถมองเห็นวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ได้

รถยนต์น้ำหนักเบาเป็นเทคโนโลยีหลักและทิศทางการพัฒนาที่สำคัญของอุตสาหกรรมยานยนต์วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการน้ำหนักเบาเท่านั้น แต่ยังมีข้อได้เปรียบบางประการในแง่ของความปลอดภัยของยานพาหนะอีกด้วยปัจจุบัน วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับความนิยมและมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักเบาในอุตสาหกรรมยานยนต์ รองจากโลหะผสมอะลูมิเนียม โลหะผสมแมกนีเซียม พลาสติกวิศวกรรม และคอมโพสิตใยแก้ว

1.ผ้าเบรก

คาร์บอนไฟเบอร์ยังใช้ในผ้าเบรกเนื่องจากรักษาสิ่งแวดล้อมและทนต่อการสึกหรอ แต่ผลิตภัณฑ์ที่มีวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีราคาแพงมาก ดังนั้นในปัจจุบันผ้าเบรกประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในรถยนต์ระดับไฮเอนด์จานเบรกคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถแข่ง เช่น รถแข่ง F1สามารถลดความเร็วของรถจาก 300 กม./ชม. เป็น 50 กม./ชม. ภายในระยะ 50 ม.ในเวลานี้ อุณหภูมิของจานเบรกจะสูงขึ้นเกิน 900°C และจานเบรกจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเนื่องจากการดูดซับพลังงานความร้อนจำนวนมากจานเบรกคาร์บอนไฟเบอร์สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 2,500°C และมีเสถียรภาพในการเบรกที่ดีเยี่ยม

แม้ว่าดิสก์เบรกคาร์บอนไฟเบอร์จะมีประสิทธิภาพในการชะลอความเร็วที่ดีเยี่ยม แต่การใช้ดิสก์เบรกคาร์บอนไฟเบอร์กับรถยนต์ที่ผลิตจำนวนมากในปัจจุบันนั้นไม่เหมาะสม เนื่องจากประสิทธิภาพของดิสก์เบรกคาร์บอนไฟเบอร์จะเกิดขึ้นได้เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 800 ℃ เท่านั้นกล่าวคืออุปกรณ์เบรกของรถจะเข้าสู่สภาวะการทำงานที่ดีที่สุดได้หลังจากขับไปหลายกิโลเมตรเท่านั้น ซึ่งไม่เหมาะกับรถส่วนใหญ่ที่เดินทางในระยะทางสั้นๆ เท่านั้น

2. ตัวถังและแชสซีส์

เนื่องจากคอมโพสิตเมทริกซ์โพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงและความแข็งเพียงพอ จึงเหมาะสำหรับการผลิตวัสดุที่เบากว่าสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างหลัก เช่น ตัวถังรถยนต์และแชสซี

ห้องปฏิบัติการภายในประเทศยังได้ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับผลการลดน้ำหนักของวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์อีกด้วยผลการวิจัยพบว่าน้ำหนักของตัวเครื่องที่เป็นวัสดุโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ที่เพียง 180 กก. ในขณะที่น้ำหนักของตัวเครื่องที่เป็นเหล็กอยู่ที่ 371 กก. ซึ่งลดน้ำหนักลงได้ประมาณ 50%และเมื่อปริมาณการผลิตน้อยกว่า 20,000 คัน ต้นทุนการใช้ RTM ในการผลิตตัวถังคอมโพสิตก็ต่ำกว่าต้นทุนของตัวถังเหล็ก

3. ฮับ

ซีรีส์ดุมล้อ “Megalight—Forged—Series” ที่เปิดตัวโดย WHEELSANDMORE ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตดุมล้อชื่อดังของเยอรมนี ใช้ดีไซน์แบบสองชิ้นวงแหวนด้านนอกทำจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ และดุมด้านในทำจากโลหะผสมน้ำหนักเบา พร้อมสกรูสแตนเลสล้อจะเบาลงประมาณ 45%;ยกตัวอย่างล้อขนาด 20 นิ้ว ขอบล้อ Megalight-Forged-Series มีน้ำหนักเพียง 6 กก. ซึ่งเบากว่าล้อธรรมดาขนาดเดียวกันที่มีน้ำหนัก 18 กก. มาก แต่ล้อคาร์บอนไฟเบอร์ ราคาตัวรถสูงมาก และชุดล้อคาร์บอนไฟเบอร์ขนาด 20 นิ้วมีราคาประมาณ 200,000 หยวน ซึ่งปัจจุบันปรากฏในรถชั้นนำเพียงไม่กี่คันเท่านั้น

4. กล่องแบตเตอรี่

กล่องแบตเตอรี่ที่ใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดน้ำหนักของภาชนะรับความดันได้ภายใต้เงื่อนไขของการปฏิบัติตามข้อกำหนดนี้ด้วยการพัฒนายานยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์มาทำกล่องแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจึงได้รับการยอมรับจากตลาดตามข้อมูลจากงานสัมมนาเซลล์เชื้อเพลิงของสำนักงานพลังงานญี่ปุ่น คาดว่ารถยนต์ 5 ล้านคันจะใช้เซลล์เชื้อเพลิงในญี่ปุ่นในปี 2563

ข้างต้นเป็นเนื้อหาเกี่ยวกับส่วนประกอบคาร์บอนไฟเบอร์ในด้านการใช้งานด้านยานยนต์ที่แนะนำให้คุณรู้จักหากคุณไม่รู้อะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์ของเรา และเราจะให้ผู้เชี่ยวชาญมาอธิบายให้คุณทราบ