คาร์บอนไฟเบอร์สามารถนำมาใช้ในรถยนต์บินได้ในอนาคตหรือไม่?

- คำนำ
รถยนต์บินได้คือเครื่องบินส่วนบุคคลหรือเครื่องบินที่ถอดออกได้ซึ่งให้บริการขนส่งแบบ door-to-door ทั้งบนพื้นดินและในอากาศ
คาร์บอนไฟเบอร์สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุทดแทนในการลดน้ำหนักได้

-ข้อความ

การจราจรติดขัดเป็นปัญหาใหญ่ในเมืองใหญ่หลายเมืองในปัจจุบัน และเรามักจะเห็นทางแยกความเร็วสูงหรือรถรางคลานช้าเหมือนมดในช่วงวันหยุด เราจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร

บางคนอาจสงสัยว่าทำไมเราจึงไม่สามารถใช้เครื่องบินราคาถูกเป็นยานพาหนะสำรองได้ แต่แนวคิดที่ว่าต้นทุนการผลิตวัสดุและเชื้อเพลิงของเครื่องบินนั้นแพงเกินไปนั้นไม่สมจริง และแล้วใครบางคนก็จะถามว่า เราจะพัฒนารถยนต์บินได้ให้เป็นยานพาหนะรูปแบบใหม่ได้หรือไม่ สมมติว่าแม้ว่าเราจะสามารถผลิตรถยนต์บินได้เช่นนี้ได้ เราก็ต้องเผชิญกับปัญหาที่ยากลำบากมากมาย เช่น การลดน้ำหนัก การสร้างศูนย์กลางการจราจรทางอากาศ การจัดการของเสียทางอากาศและมลพิษทางเชื้อเพลิง การแยกเสียงทางอากาศ การบังคับใช้กฎหมาย และอื่นๆ

ในบทความนี้ เรามุ่งเน้นไปที่การลดน้ำหนักของตัวถังเครื่องบิน แล้วทำไมการขนส่งทางอากาศถึงลดน้ำหนักได้? เพราะยิ่งรถยนต์หรือเครื่องบินมีน้ำหนักมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งสามารถรองรับพลังงานและเชื้อเพลิงได้มากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการบินต่ำมาก และปัญหาการขาดแคลนพลังงานเป็นปัญหาระดับโลก ดังนั้นเราจึงต้องมุ่งเน้นไปที่วิธีแก้ปัญหา วิธีที่ดีที่สุดคือการลดน้ำหนักตัวถัง ดังที่เราทราบกันดีว่าคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุลดน้ำหนักที่ดีเยี่ยม และมีความแข็งแรงสูงมากเช่นกัน การใช้คาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุสำหรับตัวถังและอุปกรณ์เสริมรถยนต์ดูเหมือนจะเป็นความคิดที่ดี แต่บ่อยครั้งที่ผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ มักประสบปัญหามากมายก่อนที่จะออกสู่ตลาด ยกตัวอย่างเช่น กระบวนการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์นั้นซับซ้อนมาก กระบวนการที่ใช้เวลานานประกอบด้วยการวางแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ที่แช่เรซินลงในแม่พิมพ์ อบในเตาอบเป็นเวลาหลายชั่วโมงก่อนตัด จากนั้นจึงนำส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน การใช้เครื่องจักรซีเอ็นซีเพื่อการประมวลผลที่แม่นยำ การใช้แม่พิมพ์คาร์บอนไฟเบอร์แบบพิเศษเพื่อออกแบบรูปทรงของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น

ประการที่สอง ต้นทุนของคาร์บอนไฟเบอร์สูงมาก ก่อนที่จะสร้างคาร์บอนไฟเบอร์ขึ้นมา มันเริ่มเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์โดยอะตอมคาร์บอนที่เชื่อมต่อกับโพลีอะคริโลไนไตรล์ และเนื่องจากมีอะตอมที่ไม่ใช่คาร์บอนจำนวนมาก เราจำเป็นต้องกำจัดมันออกไป การบังคับให้อะคริลิกหลุดออกจากอะตอมที่ไม่ใช่คาร์บอนนั้นต้องใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่และความร้อนจำนวนมาก ซึ่งรวมถึงสองขั้นตอนหลัก ได้แก่ การทำให้เสถียรด้วยออกซิเดชันและการทำให้เป็นคาร์บอน ซึ่งขั้นตอนเหล่านี้ต้องใช้พลังงานอุณหภูมิสูงและเวลาจำนวนมาก นอกจากนี้ ผู้ผลิตยังต้องกำจัดก๊าซไอเสียในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน เพื่อไม่ให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งก็คือการผลิตเส้นใยเพียงเส้นเดียว และด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในฐานะวัสดุทางเลือก เราทุกคนจึงจำเป็นต้องใช้ข้อต่อท่อคาร์บอนไฟเบอร์แผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์และการตัดคาร์บอนไฟเบอร์ด้วย CNC เพื่อออกแบบชิ้นส่วนอื่นๆ ใหม่ ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพและปัจจัยอื่นๆ

ดังนั้นระดับการลงทุนในการผลิตคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์จำนวนมากสำหรับการผลิตยานพาหนะทางอากาศจึงมหาศาลในขณะนี้

www.xccarbonfiber.com