(News.oto-hui.com) – Vì sao sợi carbon chỉ thường xuất hiện trên những chiếc xe hiệu năng cao? Vì sao người ta thường gọi carbon à vàng đen trong công nghiệp ô tô? Liệu Carbon có phải là vật liệu lý tưởng trong ngành công nghiệp ô tô? Bài viết dưới đây sẽ phần nào giải đáp những thắc mắc trên.
Như ở bài viết “Vật liệu carbon và những giá trị mang lại cho ngành công nghiệp ô tô?” đã giải thích phần nào về những tính chất đặc trưng của loại vật liệu carbon và cách mà các nhà sản xuất ô tô khai thác nó. Thì trong bài viết này, ta sẽ cùng tìm hiểu về các vấn đề như sợi carbon là gì, quy trình tạo ra nó như thế nào?
1. Sợi Carbon là gì?
Sợi carbon hay còn gọi là carbon fiber. Đây được xem là một trong những loại vật liệu được sản xuất bằng công nghệ cao và được sử dụng trong ngành công nghiệp xe hơi. Hiện nay, sợi carbon chỉ xuất hiện trên những chiếc xe hiệu năng cao mà không có trên những dòng xe phổ thông.
Người ta thường ví von carbon là vàng đen, bởi vì những giá trị mà nó đem lại vô cùng to lớn cho ngành công nghiệp ô tô. Ngày nay, khi sự phát triển của công nghệ ngày càng cao cũng như nhận thấy Carbon mang lại nhiều giá trị hơn, các nhà sản xuất ô tô đã không ngần ngại sử dụng vật liệu này để trang trí nội thất trong xe, làm phụ tùng, động cơ, hay thậm chí là ốp ngoài xe,…
Sợi carbon thực chất có cấu tạo bao gồm cả Polyme và carbon. Đây là một loại vật liệu tổng hợp với độ cứng cao cũng như rất nhẹ. Hai yếu tố này dường như là những gì mà các nhà thiết kế xe hơi vẫn luôn nghĩ đến khi thiết kế ra siêu xe có hiệu suất cao.
2. Quy trình tạo ra sợi carbon?
Tùy vào các hãng xe khác nhau mà họ sẽ có các công nghệ sản xuất ra sợi carbon khác nhau. Ở BMW, họ tạo ra carbon bằng hợp chất giữa sợi carbon và một ma trận hợp chất. Ma trận này có thể làm từ những nguyên liệu khác như nhựa cây chẳng hạn. Và điều đặc biệt là loại nhựa này là nhựa nhiệt rắn, để góp phần vào khả năng chịu nhiệt và chịu lực của vật liệu carbon. BMW sẽ dùng vật liệu carbon cho phụ tùng của các dòng BMW M Performance, hoặc những bộ phận quan trọng như khung xe.
Nếu để hợp chất này ở nhiệt độ phòng bình thường thì những hợp chất chứa cây tổng hợp này sẽ liên kết chéo với nhau. Nhưng mục đích của nhựa cây là len lỏi vào những khoảng trống của sợi carbon. Do đó, người ta sẽ quấn hợp chất này xung quang một thiết bị có nhiệt độ -18 độ C. Trước khi được xử lý bước tiếp theo thì họ sẽ gia nhiệt của hợp chất lên bằng nhiệt độ môi trường.
Về kích thước của sợi carbon thì nó rất mỏng, chỉ bằng 1/10 đường kích của một sợi tóc. Vì vậy cách xếp các sợi carbon này sẽ quyết định độ cứng của vật liệu carbon. Người ta sẽ bó khoảng 50.000 sợi carbon lại để chúng trở thành một bó sợi, sau đó họ sẽ cuộn nó lại thành từng cuộn. Và họ gọi đây là sợi carbon thô.
Sau đó, họ dùng nhữnng sợi carbon này đan lại với nhau thành một tấm phẳng. Mục đích của việc đan này là đảm bảo rằng chỗ nào trên tấm carbon cũng đáp ứng đủ độ cứng. Tiếp đó, họ sẽ xếp những tấm sợi carbon được đan lại với nhau để tạo thành một tấm carbon với nhiều lớp hơn.
Những lớp carbon này sau đó được đặt vào khung theo tùy mục đích sử dụng sẽ được đi gia nhiệt ở nhiệt độ 120 độ C và áp suất cao trong vòng 2 giờ. Mục tiêu của bước này đó là cho ma trận nhựa cây tổng hợp có thể liên kết chéo với nhau từ đó tạo ra hình dạng cho carbon cuối cùng.
Từ những chi tiết carbon này, họ sẽ tạo ra các bộ phận lớn hơn như khung thân xe chẳng hạn.
Ở bề mặt của chi tiết carbon, người ta sẽ phủ một lớp sơn mài. Ngoài việc bảo vệ lớp carbon bên trong thì nó còn giúp chúng ta có thể nhìn thấy được cấu trúc của vật liệu carbon.
Ngoài hình thức gia công bằng máy móc công nghệ cao thì đa số các người thợ có tay nghề cao sẽ làm thủ công. Vì vậy rất mất thời gian và công sức cũng như tiền bạc. Tất cả các công đoạn họ đều phải làm thủ công. Do đó, việc giá thành sản phẩm cao cũng là điều không tranh khỏi. Nhưng đổi lại chúng ta sẽ có một sản phẩm hoàn hảo hầu như là về mọi mặt.
Bài viết liên quan:
- Công nghệ sản xuất sợi Carbon mới của Retrac: Nhanh hơn gấp 90 lần công nghệ cũ
- Tại sao phanh gốm carbon lại trở nên cần thiết đối với các dòng xe hiệu suất cao?
- Phanh đĩa gốm carbon (Carbon Ceramic) – Tại sao lại rất đắt?
