เทอร์โมพลาสติกคาร์บอนเทียบกับคาร์โบไททาเนียม: การปฏิวัติคอมโพสิต

เมื่อคิดว่าวิศวกรรมวัสดุหยุดนิ่ง สองแบรนด์ต้องเผชิญกับความยากลำบากในการวัดแรงด้วยวัสดุคอมโพสิตที่ดีที่สุดที่ใช้ในรถยนต์ของตน

ส่วนนี้ของ Autopédia ไม่ได้เป็นเพียงเหล็กกับไฟเท่านั้น เนื่องจากไม่มีธาตุเหล็กหรือไฟแต่อย่างใด แต่อีกทางหนึ่งก็มีคาร์บอนและองค์ประกอบไฮเทคอื่นๆ เพื่อทำให้เจ้าของบ้านอบอุ่นขึ้น เราเผชิญกับเทคโนโลยีล้ำสมัยสองประการ: สารประกอบใหม่จากแลมโบร์กินีและส่วนผสมที่น่าทึ่งจากปากานี เทอร์โมพลาสติกคาร์บอนกับคาร์โบไททาเนียม

เราทำให้กระจ่างเกี่ยวกับกระบวนการและเปิดเผยความลับที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้ซึ่งสัญญาว่าจะปฏิวัติวงการซูเปอร์สปอร์ตและบางทีในเวลาต่อมาในรถยนต์ที่ใช้งานจริง (BMW รวมถึงแบรนด์อื่น ๆ ทำงานในทิศทางนี้)

เราเริ่มต้นด้วยคอมโพสิตคาร์บอน-ไททาเนียมใหม่ของ Pagani ซึ่งเป็นวัสดุที่ปฏิวัติวงการอย่างแท้จริงระหว่างวัสดุคอมโพสิต แม้จะมีความแข็งแกร่งของคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ก็มีข้อเสียที่ป้องกันไม่ให้มีการใช้อย่างแพร่หลายและเชื่อมโยงกับการขาดความยืดหยุ่น เมื่อทราบรายละเอียดนี้ Pagani ตัดสินใจที่จะพัฒนาให้เหนือกว่าคาร์บอนไฟเบอร์ที่เคยใช้ เป็นสิ่งที่สามารถทนต่อแรงกระแทกเพียงเล็กน้อยโดยที่ไม่มีวัสดุดังกล่าวสามารถแตกและร้าวได้ ด้วยการผสมผสานอีพอกซีเรซินต่างๆ เข้าด้วยกัน เราจึงพยายามให้ได้ส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความแข็งและความยืดหยุ่น การทดลองซึ่งส่งผลให้มีการใช้ไททาเนียมร่วมกับคาร์บอนไฟเบอร์ Horacio Pagani เจ้าของแบรนด์ พยายามทำให้วัสดุนี้มีความทนทานมากขึ้น แม้ว่าจะถูกกระแทกอย่างแรง เราอธิบายให้คุณฟังว่าเนื้อหาใหม่นี้ประกอบด้วยอะไร และสูตรในการได้มาคืออะไร

ตามชื่อของมัน คาร์โบ-ไททาเนียมประกอบด้วยเส้นใยคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่พันกับเกลียวไททาเนียม ซึ่งพันกันในแนวตั้งฉากกับเส้นใยคาร์บอน ทำให้ชิ้นส่วนมีความยืดหยุ่นในทิศทางเดียวและให้ความแข็งแกร่งในทิศทางตรงกันข้าม

ความยืดหยุ่นพิเศษนี้ทำให้สารประกอบใหม่นี้ไม่แตกหักหรือแตกเป็นชิ้นเมื่อกระทบ การสร้างเนื้อหาใหม่นี้ไม่ใช่เรื่องง่าย และกระบวนการนี้มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าที่คุณคิด

เพื่อให้ไททาเนียมหลอมรวมกับเส้นใยคาร์บอนได้ มีกระบวนการที่ยังคงต้องผ่านพ้นไปและเรากำลังจะแจ้งให้คุณทราบ ขั้นแรก คุณต้องส่งสายไททาเนียมที่จะเชื่อมกับเส้นใยในกระบวนการกัดกร่อนเพื่อให้ได้ส่วนที่เป็นโลหะดิบที่สุด จากนั้น ลวดไททาเนียมเคลือบด้วยแพลตตินัม ซึ่งผ่านกระบวนการทางเคมีที่กระตุ้นในโลหะ ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งทำให้ไททาเนียมเสื่อมสภาพ

เมื่อเคลือบแล้ว ไททาเนียมก็พร้อมที่จะรับชั้นไพรเมอร์ ตามด้วยการใช้สารประกอบกาวที่จะยึดติดกับคาร์บอนไฟเบอร์ กระบวนการนี้ช่วยให้สารประกอบทั้งสอง ทั้งไททาเนียมและคาร์บอนไฟเบอร์ สามารถรวมกันเป็นหนึ่งเดียวในแม่พิมพ์เมื่อวัสดุถูกอบ ทำให้เกิดชิ้นงานที่ต้องการ

ต่างจาก Pagani ตรงที่ Lamborghini ตัดสินใจเลือกเส้นทางที่แตกต่างออกไป ในขณะที่ Pagani ท้าทายทุกคนและทุกอย่างด้วยส่วนผสมใหม่ Lamborghini ได้ปฏิบัติตามแนวทางแบบดั้งเดิมมากขึ้น แต่ด้วยสูตรพิเศษที่เรียกว่า "RTM LAMBO"

ตัวเลือกสำหรับวัสดุคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกคาร์บอนเสริมแรงนั้นไม่สามารถพูดได้ว่าเป็นนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับวัสดุคอมโพสิต แต่วิธีที่ Lamborghini พัฒนาวัตถุดิบใหม่ใช่มันผ่านอุปสรรคมาตรฐาน มีเหตุผลสำหรับตัวเลือกนี้เพราะสารประกอบนี้และ Lamborghini รู้ดีว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนได้ในชิ้นเดียว

สารประกอบนี้นอกจากจะมีน้ำหนักเบามากแล้ว ยังมีความทนทานสูงด้วยต้นทุนการผลิตที่ต่ำลง และยังสามารถรีไซเคิลได้ 100% และในทางกลับกัน ยังตรงตามข้อกำหนดการขยายความร้อนที่แบรนด์ต้องการ

ในมุมมองของกระบวนการดั้งเดิมของการได้รับคอมโพสิตนี้จากกระบวนการขึ้นรูป: กระบวนการสุญญากาศ การบีบอัดแม่พิมพ์ และการทำอาหารตามลำดับ Lamborghini ได้แนะนำวิธีการใหม่ร่วมกับบริษัทที่เกี่ยวข้องในโครงการ

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการหล่อวัสดุโดยกดเส้นใยคาร์บอนที่สั้นกว่าลงในแม่พิมพ์ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้น จากนั้นเริ่มต้นขั้นตอนการเตรียมการ โดยที่ม้วนคาร์บอนไฟเบอร์ถูกตัดให้มีขนาดและจุ่มลงในสารประกอบเทอร์โมพลาสติกเรซิน ซึ่งจะถูกกดลงในแม่พิมพ์และอบในเตาอบภายใต้ส่วนผสมของแรงดันและอุณหภูมิ

ในที่สุด คอมโพสิตจะพันกันเป็นเส้นลวด ซึ่งผลิตได้ 50,000 เส้นต่อตารางเซนติเมตร ทำให้เกิดเสื่อที่จะนำกลับมาใช้ใหม่ในแม่พิมพ์ที่จะหล่อและอบอีกครั้ง ส่งผลให้เป็นชิ้นสุดท้าย กระบวนการทั้งหมดนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ชิ้นงานมีความทนทานมากขึ้น แต่ยังช่วยป้องกันริ้วรอยก่อนวัยอีกด้วย

เราได้แนะนำให้คุณรู้จักกับ 2 สารประกอบที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้แล้ว คำถามยังคงอยู่ว่าอันไหนดีที่สุดในการดวลกันระหว่าง เทอร์โมพลาสติก คาร์บอน กับ คาร์โบ-ไททาเนียม?

ในการต่อสู้ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน Pagani ได้คิดค้นวัสดุที่มีคุณภาพ ความแข็งแกร่ง และนวัตกรรมสูงสุด แต่เนื่องจากสารประกอบคาร์บอน-ไททาเนียมนั้นไม่ใช่ทุกอย่างที่สมบูรณ์แบบ ไม่เพียงแต่จะไม่ง่ายในการผลิตเท่านั้น แต่ยังมีต้นทุนที่สูงมากอีกด้วย รีไซเคิลได้ 100% ในการเปรียบเทียบ เทอร์โมพลาสติกคาร์บอนของแลมโบร์กินีนอกจากจะมีความต้านทานที่น่าทึ่งและต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าแล้ว ยังสามารถรีไซเคิลได้ 100% แต่ข้อเสียของมันคือเวลาในการผลิตที่เกี่ยวข้องและความจริงที่ว่ามันขึ้นอยู่กับหลายบริษัทที่ถือหุ้นใหญ่ สิทธิบัตรเกี่ยวกับการผลิตและเทคโนโลยีที่ใช้ซึ่งทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นดังนั้นจึงไม่สามารถระบุผู้ชนะที่ยุติธรรมได้ แต่สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือสารประกอบเหล่านี้สัญญาว่าจะปฏิวัติอนาคตของอุตสาหกรรมยานยนต์

ติดตาม Razão Automóvel บน Instagram และ Twitter