ما هو الكربون فايبر في السيارات و اهم الاستخدامات ؟
ينتشر مصطلح الكاربون فايبر أو الأليافالكربونية كثيراً في عالم السيارات، حيث يستخدم في صناعة العديد من الأجزاء الخارجية والداخلية للسيارة، وغالباً ما يتجاهل الكثيرون أهمية وقوة وصلابة وخفة وزن هذه المادة .
استخدامات الكاربون فايبر المتعددة
لا تقتصر عملية استخدام ألياف الكربون والمواد الكاربونية على السيارات فقط، بل تستخدم في العديد من التطبيقات من قبل الشركات الكبرى .
تُستخدم هذه المواد في تصنيع إطارات الدراجات وأجنحة الطائرات والحاويات وشفرات المراوح والعديد من أجزاء السيارات .
ما هو الكاربون فايبر ؟
هو مادة بوليمرية ويعتبر مركبًا كيميائيًا، وفي بعض الأحيان يشار إليهبألياف الجرافيت .
يحتوي داخله على خيوط بلورية قوية من الكربون لزيادة قوة هذه المادة .
يرى الخبراء أن ألياف الكربون رفيعة جدًا، حيث يكون سمكها أقل من خصلة شعر الإنسان، ولكنها في الوقت نفسه تتمتع بقوة كبيرة تشبه الخيوط .
تمزج هذه الخيوط معًا لتشكيل نسيج يشبه القماش ويتم وضعها على القوالب المصنوعة من البلاستيك لتقويتها .
يبقى السؤال، لماذا يتم استخدام هذه المادة بكثرة في السيارات؟ دعنا نلقي نظرة على بعض النقاط
- تعتبر الكربون فايبر خفيفة الوزن وفائقة القوة .
- يتفوق في القوة على الفولاذ بمقدار خمس مرات .
- هو اكثر صلابة بمقدار مرتين .
- هو أخف في الوزن من الفولاذ .
- مقاوم بشكل كبير للمواد الكيميائية .
- يتحمل درجات الحرارة المرتفعة .
كيف يتم تصنيع ألياف الكربون ؟
تتكون عملية التصنيع من عدة مراحل مختلفة، بما في ذلك المرحلة الكيميائية والميكانيكية .
يتم البدء باستخدام خيوط الألياف الطويلة من الكربون، وتوجيه درجة حرارة عالية إليها .
يعمل الخبراء على منع وصول الأكسجين إلى هذه المادة خلال عملية التصنيع لتجنب الحرائق .
ثم يبدأ الذرات داخل الكربون في الاهتزاز بشدة كبيرة، حتى تتم إزالة جميع الذرات التي لا تحتوي على الكربون من الكربون .
المرحلة النهائية هي مرحلة المعالجة التي تتضمن خروج ألياف الكربون إلى السطح .
استخدامات الكاربون فايبر في السيارات
تعتمد العديد من الاستخدامات على الألياف الكربونية، ولكن يعمل عالم السيارات على تطوير هذه الألياف، والغرض من ذلك:
- لتقوية أجزاء السيارة الداخلية و الخارجية .
- لجعل السيارة أخف وزنا .
- لتحسين تسارع المحرك .
- لتحسين ديناميكية الهواء .
- لزيادة كفاءة استهلاك الوقود في السيارة .
رغم إدخال العديد من الشركات الكربون فايبر إلى عمليات التصنيع، إلا أنه يستخدم حاليا بقوة في صناعة السيارات الفاخرة والرياضية والراقية .
يتم استخدام هذه الألياف في الهيكل الخارجي للسيارة والإطارات والداخلية، وذلك لإضفاء المظهر المميز للسيارة .
كربون فايبر للهيكل الخارجي
يمكن استخدام هذه المادة على الهيكل الخارجي للسيارات الرياضية لتقليل وزن السيارات، وهذا ما يتجه إليه العديد من الشركات في الفترة الأخيرة
بدأت شركات مثل بي إم دبليو وشيفروليه وألفا روميو في الريادة .
بالنسبة لشركة بي إم دبليو الألمانية، قامت بإضافة الكربون إلى السقف العلوي والأعمدة الجانبية لسيارة BMW 7 2023
تتميز السيارة الجديدة ألفا روميو 4C بأن هيكلها مصنوع بالكامل من الياف الكربون، مما يجعلها أخف وزنًا بشكل كبير .
تبدأ شركات السيارات الكهربائية في الاعتماد على جعل الشاصي هو الأخف والأخف وزنًا في السيارة، حتى تصبح البطارية الصغيرة قادرة على تحريك المركبة بشكل جيد .
إطارات مصنوعة من الكربون فايبر
عند صنع العجلات من الألياف الكربونية، يتم إضفاء مظهر رياضي ومميز عليها، كما يتم منع وصول الضوضاء والاهتزازات إلى الداخلية للإطارات، مما يجعل السائق لا يشعر بها .
تتحمل الإطارات أيضًا الحرارة العالية والاحتكاك الناتج عن السير على سرعات عالية .
كربون فايبر في داخلية السيارة
عادةً، يتم استخدام الألياف الكربونية في الداخلية للسيارات لإضفاء لمسة رياضية عليها، ويتم استخدامها بدلاً من البلاستيك أو الألومنيوم، مما يساعد أيضًا على تخفيف وزن السيارة .
ربما يكون العيب الوحيد في الكربون فايبر هو السعر الذي يجعل سعر السيارة أعلى من المعتاد، ولكن بالمقابل تحصل على قيمة أفضل لسيارتك .