แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุโครงสร้างที่เตรียมจากวัสดุผสมที่ประกอบด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และเรซินเนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุผสม ผลิตภัณฑ์ที่ได้จึงมีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงและทนทาน
เพื่อปรับให้เข้ากับการใช้งานในสาขาและอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมยานยนต์ เป็นต้น แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ก็จะมีหลายประเภทเช่นกันในบทความนี้ เราจะมาดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับตำแหน่งที่ใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์และความแข็งแรงเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ
แผงคาร์บอนไฟเบอร์จะใช้ในด้านใด
แผ่นและแผ่นใยคาร์บอนสามารถใช้ได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมถึงยานยนต์ การบินและอวกาศ เครื่องดนตรี เครื่องกีฬา และอุปกรณ์ทางการแพทย์
ในอุตสาหกรรมยานยนต์ แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนยานยนต์ เช่น ประตู ฝากระโปรงหน้า กันชน บังโคลน และราวหลังคาผู้ผลิตรถยนต์มักใช้เหล็กเพื่อผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้เหล็กแม้ว่าจะถูกกว่า แต่ก็หนักกว่าคาร์บอนไฟเบอร์มากเพื่อทำให้รถยนต์ เช่น รถแข่ง มีน้ำหนักเบาขึ้น แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์มักถูกใช้แทนชิ้นส่วนเหล็กจำนวนมาก
ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตส่วนประกอบของเครื่องบิน เช่น แผงลำตัว พื้นผิวควบคุม และปลายปีกส่วนประกอบที่ได้นั้นมีน้ำหนักเบาแต่แข็งแกร่งคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่เหนือกว่าเนื่องจากคาร์บอนไฟเบอร์มีรูปลักษณ์ที่สวยงาม จึงเหมาะสำหรับการตกแต่งภายในเครื่องบิน
เช่นเดียวกับวัสดุโครงสร้างยานยนต์ วัสดุอย่างอะลูมิเนียมและเหล็กมักถูกใช้ในการผลิตเครื่องบินอย่างไรก็ตาม สายการบินพาณิชย์มีการใช้วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อสร้างโครงเครื่องบินที่เบาและแข็งแรงขึ้นเนื่องจากคาร์บอนไฟเบอร์เบากว่าเหล็กมาก เบากว่าอะลูมิเนียมมาก และแข็งแรงกว่ามาก และสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้
แผงคาร์บอนไฟเบอร์แข็งแรงแค่ไหน?
เมื่อเปรียบเทียบคาร์บอนไฟเบอร์กับวัสดุอื่นๆ เช่น เหล็กและอะลูมิเนียม จะพิจารณาคุณสมบัติหลายประการต่อไปนี้เป็นเมตริกประสิทธิภาพบางส่วนที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเปรียบเทียบ:
- โมดูลัสความยืดหยุ่น = ความแข็งของวัสดุอัตราส่วนของความเค้นต่อความเครียดในวัสดุความชันของเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดของวัสดุในบริเวณยืดหยุ่น
- Ultimate Tensile Strength = ความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก
- ความหนาแน่น = มวลของวัสดุต่อหน่วยปริมาตร
- ความฝืดจำเพาะ = โมดูลัสยืดหยุ่นหารด้วยความหนาแน่นของวัสดุ ใช้เปรียบเทียบวัสดุที่มีความหนาแน่นต่างกัน
- ความต้านแรงดึงจำเพาะ = ความต้านแรงดึงหารด้วยความหนาแน่นของวัสดุ
แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงมาก ซึ่งหมายความว่าจะแข็งแรงกว่าวัสดุอื่นที่น้ำหนักเท่ากัน เช่น คาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงเฉพาะที่เกือบ 4 เท่าของอะลูมิเนียม ซึ่งทำให้คาร์บอนไฟเบอร์ ผ้าปูที่นอนเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อน้ำหนักเป็นปัจจัยสำคัญ
แม้ว่าทั้งคาร์บอนไฟเบอร์และเหล็กจะทนทานต่อการเสียรูปได้ดี แต่เหล็กก็มีความหนาแน่นมากกว่าคาร์บอนไฟเบอร์ถึง 5 เท่าอัตราส่วนน้ำหนักต่อน้ำหนักของคาร์บอนไฟเบอร์เกือบสองเท่าของเหล็ก
กล่าวโดยสรุป แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุผสมชนิดหนึ่งที่มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา และใช้งานได้หลากหลายในหลายอุตสาหกรรม อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักของคาร์บอนไฟเบอร์ให้ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ
เวลาโพสต์: พฤษภาคม 13-2022 
