إن قمت بمشاهدة سباق فورمولا 1 فلعلك رأيت قدرة سيارات الفورمولا على تحمل درجات الحرارة العالية عند الانطلاق بسرعة فائقة على حلبات السباق، وربما رأيت الإطارات الكبيرة السوداء ومقصورة القيادة الخاصة بالسائق التي تحميه من الاصطدام والضربات الخارجية، لكن كيف يتم ذلك؟ بفضل مادة الكاربون فايبر (Carbon Fiber) التي نتعرف عليها معاً في مقالنا كاربون فايبر في السيارات ومزاياه وعيوبه.
كاربون فايبر في السيارات
إن ألياف الكربون مصنوعة من مادة بوليمر وهو مركب كيميائي ويسمى أيضاً ألياف الجرافيت. تعد مادة الكاربون فايبر قوية جداً وخفيفة الوزن وهي أقوى بخمس مرات من الفولاذ وعلى الرغم من أن الكاربون فايبر أقوى من الفولاذ وأكثر صلابة إلا أنها أخف وزناً، ما يجعلها مثالية للتصنيع والتشكيل والاستخدام في الصناعات المختلفة.
كما تحتوي مادة كاربون فايبر في السيارات على خيوط بلورية رفيعة تتجمع معاً لتكون حزمة قوية من الخيوط قادرة على مقاومة الحرارة والصلابة والضربات.
كيف يتم استخدام الكاربون فايبر في الصناعة؟
إن عملية صنع ألياف الكربون ميكانيكية وكيميائية وتتم عبر سحب الخيوط الطويلة من الألياف وتسخينها إلى درجات حرارة عالية للغاية دون ملامسة الأكسجين، إذ إن الأكسجين من شأنه أن يتسبب في احتراق الألياف مما يسبب الكربنة.
الكربنة هي العملية التي يتم من خلالها طرد معظم الألياف غير الكربونية من المادة. والنتيجة هي مادة تتكون من سلاسل متشابكة بإحكام من ذرات الكربون في الغالب وهي ألياف الكربون.
استخدامات كاربون فايبر في السيارات
يستخدم كاربون فايبر للسيارات في صناعة أجزاء السيارات الداخلية والخارجية، مثل سقف السيارة والصندوق الخلفي وبعض الأجزاء الميكانيكية والعناصر الداخلية مثل سجاد السيارات والألواح المعدنية وخوذة قيادة الدرجات النارية وخوذة سباقات السيارات وإطارات السيارات العملية وسيارات السباق وغيرها من الأجزاء. كما يتم الاعتماد على قوالب خاصة لتشكيل شرائح الكربون فايبر في قطع السيارات وعمل الأجزاء المراد تركيبها في السيارة.
تعد شركة بي إم دبليو من أبرز شركات السيارات التي تستخدم الواح كاربون فايبر في السيارات لأنها تحافظ على وزن السيارة عبر صناعة قطع خفيفة الوزن وقوية ذات كفاءة عالية. وبالرغم من أن مادة الكاربون فايبر تتطلب خبرات عالية وابتكارات مبهرة في التعامل معها إلا أن بي إم دبليو تمتلك القدرة على التعامل مع هذه المادة واستخدامها لإنتاج سيارات رياضية سريعة وقوية دون وزن أو حمولة إضافية.
كما أن شركة فيراري تستخدم كاربون فايبر للسيارات وتعتمد عليه لإصدار ابتكارات جديدة واستغلال مزايا ألياف الكربون لتعزيز تسارع السيارات، إذ أثبتت المادة قدرتها على تحسين أداء السيارة إن استخدمت في صناعة الإطارات.
مزايا الواح كاربون فايبر في السيارات
يتمتع الكاربون فايبر بفوائد عديدة تجعله اختياراً رائعاً لصناعة قطع السيارات والأجزاء الميكانيكية.
إليك مزايا مادة الكاربون فايبر:
- القوة والصلابة
- الوزن الخفيف
- مقاوم للمواد الكيماوية
- يتحمل درجات الحرارة المرتفعة
- مقاوم للتمدد تحت الحرارة العالية
- قابل للتشكيل باستخدام القوالب والضغط وتجميع خيوط الفايبر
- تحسين تسارع السيارة
- زيادة معدل السلامة والأمان في السيارات
عيوب ألياف الكربون في السيارات
بالرغم من مزاياه العديدة إلا أن هناك عيوب أو سلبيات لاستخدام كاربون فايبر في السيارات ربما لم تكن تعرفها من قبل.
إليك عيوب استخدام كاربون فايبر في السيارات وسلبياته:
- التكلفة العالية في التصنيع والتشكيل
- استغراق الكاربون فايبر وقت طويل خلال التصنيع ما يبطئ عمليات الإنتاج
- تعقيد عملية التشكيل والتصنيع إذ إنها تتطلب مهارات عالية وخبرات ممتازة في التعامل مع مادة الكاربون فايبر
- صعوبة إعادة تدوير ألياف الكربون في السيارات ما يجعلها غير صديقة بالبيئة
هل يعزز الكاربون فايبر القوة الحصانية في السيارة؟
يعد الكاربون فايبر أخف وزناً من الحديد أو الفولاذ، ما يسمح للسيارة بالانطلاق أسرع وتحسين عزم الدوران وقوة المركبة توافقاً مع السيارة ذاتها. كما تمكنت بي إم دبليو من رفع القوة الحصانية في مجموعة من سياراتها عند استعمالها أجزاء وقطع من الكاربون فايبر ما أدى إلى تخفيف الوزن والمقاومة وزيادة السرعة مع الحفاظ على مستويات السلامة والأمان لحماية السائق والركاب.
إن كنت تفكر بتخفيف وزن سيارتك فيمكنك استخدام قطع سيارات مصنوعة من الكاربون فايبر وسترى النتيجة المبهرة بعد ذلك، لكن ننصحك بالاستعانة بخبير في قطع السيارات وتعديل المركبات بما يتوافق مع القوانين والإجراءات ويمكنك زيارة محلات قطع غيار السيارات في أبوظبي فربما تجد قطع كاربون فايبر تلائم مركبتك.
يعتقد الكثيرون أن استخدام كاربون فايبر في السيارات هو المستقبل، لذلك قدمنا لك جميع المعلومات المهمة حوله ونتمنى أن تكون قد استفدت من معلوماتنا القيمة. للمزيد من المقالات المفيدة تابع مدونة دوبيزل للسيارات واستمتع بكل جديد لدينا بما يخص قطاع السيارات في الإمارات.