โพลีเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP) ย่อมาจาก Carbon Fiber Reinforced Polymer) ได้รับความนิยมจากผู้เชี่ยวชาญด้านการซ่อมแซมและเสริมความแข็งแกร่งคอนกรีต ไม่ว่าจะเป็นการเสริมคาน พื้น เสา หรือ อาคาร วัสดุCFRP เป็นแผ่นที่เสริมด้วยเส้นใยคาร์บอน ที่มีกำลังรับน้ำหนักสูงมาก ไม่เป็นสนิม
ซึ่งแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์มีลักษณะเป็นแผ่นบาง มีน้ำหนักเบา ออกแบบให้ใช้ร่วมกันกับอีพ็อกซี่เรซิ่น เพื่อใช้เป็นตัวยึดในการติดตั้ง ให้แผ่นยึดติดกับโครงสร้างคอนกรีต ทำให้โครงสร้างสามารถรับน้ำหนักได้สูง นอกจากนี้ทำให้การก่อสร้างทำได้สะดวกรวดเร็ว การใช้คอนกรีตและแผ่นเหล็กในการหุ้มในงานซ่อมแซมเพื่อเสริมกำลังโครงสร้าง ทำได้ยากกว่า ใช้แรงงานและระยะเวลามากกว่า
CFRP คืออะไร
CFRP คือ วัสดุคอมโพสิตเสริมเส้นใย มีกำลังรับแรงต่อน้ำหนักสูง สามารถทนทานต่อการกัดกร่อน ไม่เป็นสนิม มีความคงทน และสะดวกในการติดตั้งและใช้งาน นอกจากนี้การใช้เหล็กเสริมธรรมดายังเสี่ยงต่อการเกิดสนิม แต่ CFRP (คาร์บอนไฟเบอร์) ไม่ใช่เหล็กจึงไม่เกิดสนิมตามมาในอนาคต
ปัจจุบันนี้การใช้วัสดุคอนกรีตและเหล็กเสริมในงานซ่อมแซมและเสริมกำลังโครงสร้างถือว่าทำได้ค่อนข้างยากและใช้แรงงานมาก อีกทั้งยังรบกวนการใช้งานโครงสร้างเดิมอีกด้วย การเสริมกำลังด้วยวัสดุคอมโพสิตเสริมเส้นใย ก่อให้เกิดการรบกวนโครงสร้างในระดับที่น้อยมากจึงเป็นวัสดุเสริมกำลังที่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในมาตรฐานการออกแบบสากล
วัสดุ CFRP เป็นแผ่นที่เสริมด้วยเส้นใยคาร์บอน ที่มีกำลังรับน้ำหนักได้สูง ไม่เป็นสนิม แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์มีลักษณะเป็นแผ่นบาง มีน้ำหนักเบา ออกแบบให้ใช้ร่วมกันกับอีพ็อกซี่ เพื่อใช้เป็นตัวยึดในการติดตั้ง ให้แผ่นยึดติดกับกับโครงสร้างคอนกรีตไม่ว่าจะเป็นการเสริมคาน พื้น หรือเสา ทำให้โครงสร้างสามารถรับน้ำหนักได้สูง นอกจากนี้ทำให้การก่อสร้างทำได้สะดวกรวดเร็ว
CFRP สำหรับงานคอนกรีต หมายถึง “วัสดุเสริมแรงเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์” (Carbon Fiber Reinforced Polymer) ซึ่งมักเรียกสั้นๆ ว่า “คาร์บอนไฟเบอร์” หรือ “CFRP”
CFRP มีกี่ประเภท
วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้ในงานเสริมกำลังนั้นมีด้วยกัน 3 ชนิดที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน ได้แก่
1. Carbon Fiber Fabric / Sheets
วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดผ้าใยหรือมีลักณะคล้ายผ้าทักทอ ใช้คู่กับอีพ็อกซี่เรซิ่นในการประสานกันเข้ากับโครงสร้างและใช้ได้กับโครงสร้างที่มีรูปทรงต่างๆ ได้ เพราะสามารถ พันได้หลายรูปแบบ มีความหนาไม่มาก
คุณสมบัติของ Carbon Fiber Fabric / Sheets
1. ความแข็งแรงสูง เส้นใยคาร์บอนมีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กหลายเท่า แต่มีน้ำหนักเบากว่า
2. น้ำหนักเบา มีน้ำหนักเบามาก ทำให้เหมาะกับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องการลดน้ำหนักลง เช่น อุตสาหกรรมการบินและยานยนต์
3. ทนทานต่อการกัดกร่อน ไม่เกิดสนิมและทนต่อการกัดกร่อนจากสารเคมีต่าง ๆ
4. ความเสถียรทางความร้อน ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี
5. ความเหนียวแน่น สามารถทนต่อแรงกระแทกและแรงดึงได้ดี
การใช้งานของ Carbon Fiber Fabric / Sheets
1. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของเครื่องบินและยานอวกาศ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดน้ำหนัก ทำให้เบาขึ้นนั่นเอง
2. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ เช่น กระโปรงรถ สปอยเลอร์ ตัวถังรถ และ อื่นๆ
3. อุปกรณ์กีฬา ใช้ในอุปกรณ์กีฬา เช่น จักรยาน เทนนิส และกอล์ฟ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดน้ำหนัก
4. อุตสาหกรรมก่อสร้าง ใช้ในการเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างอาคารและสะพาน
2. Carbon Fiber Strip / Plate
วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์เสริมแรงชนิดแผ่น มีความหนา 1.2 มิลลิเมตร ลักษณะคล้ายเส้นลวดหรือแผ่นเหล็ก ใช้คู่กับอีพ็อกซี่ที่เป็นลักษณะมอร์ต้าร์คล้ายกาวประสานที่จะใช้ยึดติดกับโครงสร้าง
คุณสมบัติของ Carbon Fiber Strip
- ลักษณะ
Carbon Fiber Strip เป็นเส้นบาง ๆ ของคาร์บอนที่มีความยาวและความกว้างตามต้องการ มักมีความหนาที่น้อยกว่า Carbon Fiber Plate
- การใช้งาน
1. การเสริมความแข็งแรง ใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่น สะพาน อาคาร หรือผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความยืดหยุ่นและความทนทาน
2. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องการความยืดหยุ่นและน้ำหนักเบา เช่น การเสริมโครงสร้างรถ
3. การซ่อมแซม ใช้ในการซ่อมแซมโครงสร้างที่มีปัญหา เช่น การซ่อมแซมรอยแตกในท่อหรือชิ้นส่วนอาคาร
คุณสมบัติของ Carbon Fiber Plate
- ลักษณะ
Carbon Fiber Plate เป็นแผ่นแข็งที่มีความหนามากกว่าและมีพื้นที่กว้างกว่า Carbon Fiber Strip มักมีขนาดมาตรฐานที่หลากหลาย
- การใช้งาน
1. โครงสร้างอาคาร ใช้ในงานก่อสร้างและสถาปัตยกรรมเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างอาคารและสะพาน
2. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของเครื่องบินและยานอวกาศที่ต้องการความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบา
3. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์
4. อุปกรณ์กีฬา ใช้ในอุปกรณ์กีฬา เช่น สเก็ตบอร์ด สโนว์บอร์ด และจักรยาน เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดน้ำหนัก
คุณสมบัติทั่วไปของ Carbon Fiber Strip / Plate
- ความแข็งแรงสูง
มีความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่สูงมาก ทำให้สามารถทนต่อแรงกระแทกและแรงดึงได้ดี
- น้ำหนักเบา
น้ำหนักเบามากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ ที่มีความแข็งแรงเทียบเท่า เช่น เหล็กหรืออะลูมิเนียม
- ทนทานต่อการกัดกร่อน
ไม่เกิดสนิมและทนต่อสารเคมีต่าง ๆ
- ความเสถียรทางความร้อน
ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทางกล
3. Carbon Fiber ROD
วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์เสริมแรงชนิดแท่ง คล้ายเหล็กเส้น ส่วนใหญ่จะสกัดและฝังไปในโครงสร้าง แต่จะไม่เป็นที่นิยมในบ้านเรา
คุณสมบัติของ Carbon Fiber Rod
1. ความแข็งแรงสูง Carbon Fiber Rod มีความแข็งแรงเชิงกลสูงมาก ทำให้สามารถทนต่อแรงดึงและแรงกดได้ดี
2. น้ำหนักเบา มีน้ำหนักเบามากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ ที่มีความแข็งแรงเทียบเท่า เช่น เหล็กหรืออะลูมิเนียม
3. ความทนทาน ทนทานต่อการกัดกร่อน ไม่เกิดสนิม และทนต่อสารเคมีต่าง ๆ
4. ความเสถียรทางความร้อน ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทางกล
5. การยืดหยุ่น มีความยืดหยุ่นที่ดี สามารถรับแรงกระแทกได้ดีโดยไม่แตกหัก
การใช้งานของ Carbon Fiber Rod
1. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของเครื่องบินและยานอวกาศ เช่น การเสริมโครงสร้างและชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงและน้ำหนักเบา
2. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ เช่น การเสริมโครงสร้างและการผลิตชิ้นส่วนภายในรถ
3. อุตสาหกรรมก่อสร้าง ใช้ในโครงสร้างอาคารและสะพานเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดน้ำหนัก
4. อุปกรณ์กีฬา ใช้ในอุปกรณ์กีฬา เช่น คันเบ็ด เบ็ดตกปลา ลูกศร และอุปกรณ์ที่ต้องการความแข็งแรงและน้ำหนักเบา
5. หุ่นยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ในการผลิตโครงสร้างหุ่นยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความแข็งแรงและทนทาน
การผลิต Carbon Fiber Rod
Carbon Fiber Rod มักผลิตโดยการนำเส้นใยคาร์บอนมาทอเป็นแท่งกลม จากนั้นจึงนำไปเคลือบด้วยเรซินเพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ โดยกระบวนการนี้จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและทนทานให้กับแท่งคาร์บอน
ข้อดีของโพลีเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP)
- น้ำหนักเบา ไม่ทำให้โครงสร้างเดิมหนักขึ้น
- มีขนาดเล็ก ไม่มีผลต่อรูปแบบสถาปัตยกรรม
- ติดตั้งสะดวกและรวดเร็ว ไม่กระทบกับการใช้งานเดิม
- ทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ
- ทนทานต่อสารเคมี เช่น กรด-ด่าง
- มีอายุการใช้งานที่ยาวนานมาก
- สามารถทาสี หรือปิดทับด้วยวัสดุอื่นเพื่อความสวยงามได้
แต่อย่างไรก็ตาม หากผู้ที่เข้ามาอ่านCFRP มีกี่ประเภท และต้องการความรู้เพิ่มเติม สามารถสอบถามทาง ResinSJ เพิ่มเติมได้เลยนะครับ
อย่าลืมส่งต่อบทความดี ๆ ให้กับเพื่อน ๆ ทุกคนด้วยนะครับ
ด้วยรักและหวังดี ResinSj จะพัฒนาบทความที่ดีให้ทุกๆคน ต่อไป ครับ
สามารถรับชมบทความดี ๆ ได้ข้างใต้นี้ได้เลยนะครับ
บริษัท เอสเจ สินธุพันธ์เทรดดิ้ง จำกัด
โทรศัพท์ : 02-3794555 , 02-3794575 , 02-3794604
โทรศัพท์มือถือ : 088-2990267 , 086-3171747
Line ID : @resinsj
Facebook : เรซิ่น เอสเจลำสาลี
“งานเรซิ่น … นึกอะไรไม่ออก บอกเอสเจ”
ผู้เขียน: พี่นิ้ง ResinSJ
พี่นิ้ง เป็นผู้ที่มีความเชี่ยวชาญในการทำงานเรซิ่น ซึ่งมากด้วยประสบการณ์งานคอมโพสิตทั้งหมด เช่น
งานไฟเบอร์กลาส งานคาร์บอน ไฟเบอร์ และงานซิลิโคน รวมทั้งการสร้างสรรค์ ผสมผสานวัตถุดิบ และเทคนิคเข้าด้วยกัน ซึ่งผ่านการเปิดคอร์สนับ 10 ครั้ง ด้วยประสบการณ์มากกว่า 30 ปี และมีคำขวัญที่ว่า "เฝ้าดูลูกค้าเติบโต"
บทความที่น่าสนใจ
