Ford ทดลองนำ Graphene มาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์
November 7, 2018
Motortrivia Team (4049 articles)

Ford ทดลองนำ Graphene มาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์

Press Release

 

●   ฟอร์ดประกาศเตรียมนำวัสดุระดับนาโน 2 มิติ กราฟีน (Graphene) มาใช้ในงานชิ้นส่วนยานพาหนะเป็นครั้งแรกของวงการยานยนต์ โดยก่อนหน้านี้ ทั้งสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์กีฬาบางชนิด ก็เคยใช้กราฟีนเป็นส่วนประกอบมาแล้ว โดยในช่วงที่ผ่านมา กราฟีนได้สร้างความตื่นเต้นให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์โดยการนำมาใช้ในงานทาสี พอลิเมอร์ และแบตเตอรี่รถยนต์ต่างๆ

●   วิศวกรหลายคนขนานนามกราฟีนว่าเป็น “วัสดุสุดมหัศจรรย์” (Miracle Material) ด้วยคุณสมบัติที่แข็งแกร่งว่าเหล็กถึง 200 เท่าและเป็นหนึ่งในวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดโลก สามารถกันเสียงได้เป็นอย่างดี รวมถึงบางและมีความยืดหยุ่นสูงมาก ที่ถึงแม้จะมีราคาสูงและไม่ได้เหมาะกับทุกการใช้งาน แต่ ฟอร์ด, อีเกิล อินดัสทรี (Eagle Industries) และ เอ็กซ์จี ไซแอนซ์ (XG Sciences) สามารถค้นพบวิธีที่จะนำกราฟีนมาใช้งานกับฝาครอบราวหัวฉีด, ฝาครอบปั๊ม และฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้า เพื่อให้เกิดประโยชน์การใช้งานสูงสุดต่อรถยนต์

●   “การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้เกี่ยวกับวัสดุกราฟีนเป็นหลัก ที่สำคัญคือวิธีการที่เรานำมันมาใช้งาน”  เด็บบี้ มิลิวสกี้ (Debbie Mielewski) หัวหน้าอาวุโสฝ่ายเทคนิค ความยั่งยืนและวัสดุใหม่ของฟอร์ด กล่าว “ปริมาณของกราฟีนที่เรานำมาใช้นั้นน้อยมาก น้อยกว่าครึ่งเปอร์เซ็นต์ด้วยซ้ำ แต่มันช่วยให้เราประสบความสำเร็จในการเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับรถยนต์ รวมถึงสามารถกันเสียงและลดน้ำหนักของรถให้เบาลง ซึ่งเป็นสิ่งที่รถยนต์คันอื่นๆ ในตลาดยังไม่ได้ให้ความสำคัญ”

●   กราฟีนคืออะตอมของคาร์บอนที่หนาเพียง 1 ชั้น ซึ่งหากเรานำมันมาวางซ้อนกันหลายๆ ชั้นก็จะได้แกรไฟต์ที่เรารู้จักกันดีในรูปของไส้ดินสอนั่นเอง กราฟีนถูกค้นพบครั้งแรกตั้งแต่ปี 2004 แต่การพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ยังถือว่าเป็นเรื่องที่ใหม่มาก โดยการทดลองแรกที่สามารถแยกกราฟีนให้ออกมาได้อย่างสำเร็จ เกิดจากการเอาสก๊อตช์เทปทาบลงบนแกรไฟต์แล้วดึงออกครั้งแล้วครั้งเล่า เพื่อให้แผ่นแกรไฟต์บางลงเรื่อยๆ จนได้แผ่นที่บางที่สุดแค่อะตอมเดียวจนได้เป็นกราฟีน การทดลองนี้ชนะรางวัลโนเบลใน 6 ปีถัดมาหรือปี 2010 นั่นเอง

●   ในปี 2014 ฟอร์ด เริ่มทำการศึกษาวัสดุกราฟีน เพื่อนำมาทดลองใช้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ เช่น ฝาครอบราวหัวฉีด, ฝาครอบปั๊ม และฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้า รวมถึงพยายามลดเสียงรบกวนภายในห้องโดยสาร ซึ่งโดยปกติ การเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้จะต้องใช้วัสดุมากขึ้นทำให้ตัวรถมีน้ำหนักมากยิ่งขึ้น แต่เมื่อนำกราฟีนมาใช้ก็พบว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นต่างออกไป

●   “กราฟีนในปริมาณที่น้อยนิดพาเราไปได้ไกลกว่าที่คิด และในกรณีนี้ มันช่วยเพิ่มคุณสมบัติในการดูดซับเสียงได้เป็นอย่างดี”  จอห์น บูล (John Bull) ประธานอีเกิล อินดัสทรี กล่าว

●   กราฟีนถูกนำมาผสมโดยมีโฟมเป็นส่วนประกอบ ฟอร์ดและซัพพลายเออร์ได้ทำการทดสอบและพบว่าเสียงรบกวนลดลงถึง 17% ในขณะที่การพัฒนาคุณสมบัติด้านเครื่องกลเพิ่มขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์ และการพัฒนาคุณสมบัติในการทนความร้อนเพิ่มขึ้น 30% เมื่อเปรียบเทียบจากโฟมที่มีกราฟีนผสมอยู่ด้วย

●   “เราตื่นเต้นที่ได้เห็นผลิตภัณฑ์ของเราสร้างประโยชน์ให้กับฟอร์ดและอีเกิล อินดัสทรี”  ฟิลลิป โรส (Philip Rose) ประธานกรรมการบริหารเอ็กซ์จี ไซแอนซ์ กล่าว “การได้ทำงานร่วมกับผู้พัฒนารายแรกๆ อย่างฟอร์ด แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของกราฟีนในแง่ของการใช้งานที่หลากหลาย และเราหวังว่าจะสามารถต่อยอดการทำงานร่วมกันนี้ไปยังวัสดุประเภทอื่นๆ เพื่อการพัฒนาอีกหลากหลายด้านต่อไปในอนาคต”

●   ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ฟอร์ด ได้ทดสอบและพยายามพัฒนาวัสดุมหัศจรรย์หลากหลายประเภท เพื่อเอามาใช้ในงานด้านการออกแบบ สมรรถนะ และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะทั่วทั้งเอเชียแปซิฟิก หนึ่งในนั้นคือ เส้นไนล่อนคุณภาพสูงจากโรงงานเสื้อผ้าและพรม ทีมงานนำมาใช้กับใบพัดพัดลมของ Ford Focus และ Ford Escort โดยทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์โดยใช้ประโยชน์จากเส้นไนล่อน (หรือที่เรียกว่าเส้นด้าย) เหลือใช้ ซึ่งคิดเป็น 1 – 3% ของเส้นด้ายทั้งหมดที่ใช้ในบางโรงงาน ฟอร์ดช่วยเก็บเส้นด้ายกว่า 700,000 กิโลเมตรจากที่เก็บขยะทุกๆ ปีทั่วเอเชียแปซิฟิกมาใช้งานต่อได้ ระยะทางนี้เกือบเท่ากับการเดินทางไปกลับจากโลกถึงดวงจันทร์ได้เลยทีเดียว

●   ฟอร์ดยังใช้ชิ้นส่วนบางชิ้นจากเครื่องซักผ้าที่มีความทนทานและเลือกมาแล้วอย่างดี มาทำเป็นแผ่นปรับทิศทางลมที่ติดตั้งอยู่ใต้พื้นรถเพื่อช่วยลดแรงต้านอากาศและเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเชื้อเพลิง ช่วยประหยัดเงินในกระเป๋าของเจ้าของรถได้อีกแรง ฟอร์ดยังใช้ผ้าบุที่นั่งจากเส้นใยของแบรนด์ REPREVE ที่ทำจากวัสดุรีไซเคิล 100% รวมถึงขวดพลาสติก โดยการทดสอบนี้ยังดำเนินต่อไปเรื่อยๆ เช่นในวัสดุที่มีคุณสมบัติแข็งแกร่งและยั่งยืน เช่น ไม้ไผ่ ซึ่งมีคุณภาพทัดเทียมหรือดีกว่าโลหะบางชนิดเลยทีเดียว

●   ฟอร์ดคาดว่าจะมีการนำกราฟีนไปใช้ในกระบวนการผลิตรถในช่วงสิ้นปีนี้ โดยจะเริ่มใช้กับชิ้นส่วนของ Ford F-150, Ford Mustang รวมถึงรถรุ่นอื่นๆ ด้วยเช่นกันในอนาคต   ●

Bridgestone Turanza