Bag kulisserne med GMC's Carbon Fiber Pickup Bed

Pickup truck senge har ikke ændret sig meget i de sidste 100 år. De plejede at være lavet af træ, men i 1960'erne var bilproducenter gået til alle-stål senge til de fleste lastbiler. Stål er hårdt nok til årtiers brug, men det er også tungt. Derudover bliver stål ridset og bulet, hvis du bruger en pickup truck til seriøst arbejde. Det faktum gav anledning til bedliner-industrien med plast- eller urethanindsatser og belægninger for at beskytte stålet mod skader.

Tingene begyndte at ændre sig for nogle år siden. For at spare vægt begyndte Honda at bruge en stålforstærket komposit polymer seng i Ridgeline tilbage i 2006. Ford gik til en alu-seng til F-150 i 2015, men det materiale giver udfordringer, fordi det er lettere at bule og punktere end plastik, og det er sværere at reparere. Vægtbesparelserne er dog absolut nødvendige for at holde trit med forbrugernes krav om forbedret brændstoføkonomi.

GMC vælger kulfiber

Den første ting at vide om en kulfiber seng er, at der er mere end én slags kulfiber. Når de fleste tænker på dette materiale, forestiller de sig smukt vævet kulfiberstof indkapslet i klar plast. Dette er de ting, der bliver støbt til ultralette dele til sports- og racerbiler, men den er skrøbelig og bestemt ikke egnet til en pickup truck seng. For at lave en seng, der er hård nok til det misbrug, der sker med fungerende pickupper, har du brug for en forskelligt materiale.

"Mange spørgsmål, jeg får, er, at kulfibre går i stykker," sagde Mark Voss, GMC-ingeniørgruppechef. "Du ser racerbiler ramme muren, og de splintres og flyver fra hinanden. Dette er et mere holdbart eller duktilt materiale, så det har meget højere sejhed. Grundlæggende omkring to gange hårdheden af ​​en traditionel komposit."

Det, Voss og hans team fandt på, var en blanding af en hård plastik forstærket med en tilfældig matrix af 1-tommers længder af individuelle kulfiberstrenge. Fordi fibrene er spredt ud over plastikken tykt og tilfældigt, er materialet forstærket i alle retninger. Den smukke kulfiberklud, du ser på sportsvogne, er nemmere at bryde langs vævningens linjer. Det er vigtigt, men der er mere i det end det. Plasten, der bruges til at forme GMC-sengen, er en anden slags polymer.

Termoplast vs. Termohærdende

De fleste polymerer, der bruges til kulfiberproduktion er termohærdende. Kort sagt bager du dem som en småkage for at få plastikken til at stivne. Når de først er stivnet, kan de aldrig blive bløde igen. Imidlertid kan termohærdende plast have tendens til at være skørt. Disse plastik fungerer meget godt til hætter og tage og enhver del, som du ikke planlægger at slå på, men som ikke ville være egnet til en lastbil.

GMC valgte en termoplastisk materiale til CarbonPro sengen. Denne plast kan varmes op og omformes igen og igen. Fordi det termoplastiske materiale ikke er skørt, er det meget modstandsdygtigt over for misbrug. Hvis du spekulerer på, om det vil smelte, skal du ikke bekymre dig. Du skal varme disse ting op højere end 572 grader Fahrenheit for at gøre det blødt.

"Termoplast er som et stearinlys," forklarede Voss. "Jeg kan tage et stearinlys, smelte det ned, køle det ned, og i bund og grund kan jeg skabe et helt nyt lys ud af det gamle, eksisterende lys. Fungerer stadig det samme, fungerer stadig det samme, det er bare i en helt anden form. Så CarbonPro kan faktisk genbruges uden at miste væsentlig materialeydelse."

Binding af flere stykker

CarbonPro-boksen er lavet af flere forskellige stykker, der er limet sammen med industriklæber. Den klæbende lim er mindst lige så stærk som det omgivende materiale, og GMC's team udfører omfattende test for at sikre, at bindingerne er stærke. Igen kommer det ned til plastikken.

"Vi har en lang historie med Corvette," erklærede Voss. "Vi ved, hvordan man udfører klæbesammenføjningsteknikker meget godt i processen, men termisk plast muliggør alternative sammenføjningsmetoder. Jeg kan lydsvejse den, med en vibrationssvejsning. Lad dit sind flyde lidt, hvad det kunne føre til.”

Hver dag trækker produktionsteamet en CarbonPro-seng af linjen og river den fra hinanden for at teste bindingerne. De er nødt til at bruge hamre og lirke stænger for at bryde hver tomme af klæbebindingerne. Kort sagt, det går ikke fra hinanden, medmindre du virkelig arbejder på at bryde det.

Brug hver bit

Sengens forskellige dele er individuelt støbt af plader af termoplastisk materiale. Pladerne går derefter gennem en ovn for at bringe dem op på temperatur, hvorefter de presses i kæmpeforme. Når materialet afkøles, er det klar til trimning og limning.

Som med enhver stempling og fremstillingsproces er der altid noget materiale tilbage. Men med den termoplastiske komposit er der ingen grund til at spilde noget af det.

"ROFT er vores navn, som vi kalder det genbrugte materiale," sagde Voss. "De tager materialet, river det i stykker, varmer det op og støber det i bund og grund om. Det er så hurtigt. Det er så billigt. Det er en meget effektiv proces. På lang sigt er dette teams mål at bruge eller genbruge 100 % af fiberen i afhentningsboksen."

Gør det hårdt

Efter Fords indtog i aluminiumsladder, valgte de fleste lastbilproducenter at stok med stål. Forbrugerne er smarte til at være skeptiske, og GMC-købere er blandt de mest krævende, når det kommer til kvalitet og holdbarhed givet deres lastbilers kommercielle karakter.

"Vi var nødt til at starte fra start," sagde Voss. "Hvert aspekt af dette, uanset om det er UV-stabilitet, temperaturfølsomhed, var vi nødt til at teste alt. Vi gennemgik omfattende test for at sikre, at denne boks fungerer under al slags vejr. Billede minus 30 grader. Vi vil sikre os, at de fyre, der arbejder oppe i Alaska, der arbejder på rørledningen, ikke har nogen problemer. Op til 176 grader Fahrenheit, så fyrene i Arizona-ørkenen ville have den samme præstation. Vi testede påvirkninger og alle aspekter af denne boks, der præsterer i det brede klimaområde. Vi satte faktisk en generator helt op ad sidepanelet, kørte den, indtil den igen nåede steady-state temperatur, flyttede generatoren væk og ramte panelet med hamre. Det gjorde ikke noget ved kassen overhovedet."

Testen omfattede også fysisk mishandling designet til at få lastbilejere til at græde. GMC tabte slaggblokke, 1800-punds læs grus og 450-pund vandfyldte ståltromler på sengen.

"Vi forbedrede slagydelsen med seks gange med CarbonPro-geometrien," sagde Voss. "Seks gange mere energi kan lægges i den seng uden skader i forhold til stålkassen. At tabe ting som værktøjskasser fra siden af ​​lastbilen, sådan noget. Seks gange mere robusthed for denne boks."

Det er dog mere end påvirkninger og temperaturer. CarbonPro sengen skulle også overleve kemikaliespild.

"Kulfiber er meget ætsende, når det er i nærværelse af andre metaller," forklarede Voss. "Teamet skulle gøre en masse arbejde for at konstruere og designe udførelsen sådan, at galvanisk korrosion dybest set ikke eksisterer på denne boks. Vi gennemgik 1200 forskellige kemikalier for at sikre, at alle disse forskellige anvendelser og anvendelser ikke visuelt ville nedbryde kulfiberen og ikke ville påvirke ydeevnen strukturelt. Vi gennemgik alle disse trin for at sikre, at vores kunder får et fuldt liv ud af deres køretøj."

Sådan køber du en CarbonPro seng

GMC forventer, at efterspørgslen efter CarbonPro sengen vil være højere end den nuværende produktionskapacitet, så den vil være tilgængelig på et begrænset grundlag i 2019. Det Sierra CarbonPro Edition vil være tilgængelig på 2019 Sierra Denali 1500 og Sierra AT4 1500. CarbonPro vil være tilgængelig i større mængder på begge trim til 2020-modelåret. CarbonPro lastbilproduktion begynder i juni, med lastbiler tilgængelige i forhandlere om sommeren. GMC har ikke annonceret priser, men forvent ikke, at det er en billig mulighed.

Redaktørens anbefalinger

• GMC hældte al sin lastbilfremstillingsekspertise ind i Sierra EV pickuppen