Hinter den Kulissen mit der Kohlefaser-Pickup-Ladefläche von GMC

An den Pritschen von Pickup-Trucks hat sich in den letzten 100 Jahren kaum etwas verändert. Früher bestanden sie aus Holz, aber in den 1960er-Jahren gingen die Automobilhersteller bei den meisten Lastkraftwagen zu Ganzstahlpritschen über. Stahl ist robust genug für jahrzehntelange Nutzung, aber auch schwer. Außerdem wird Stahl zerkratzt und verbeult, wenn Sie für schwere Arbeiten einen Pickup nutzen. Aus dieser Tatsache heraus entstand die Bettauskleidungsindustrie mit Kunststoff- oder Urethaneinlagen und -beschichtungen, um den Stahl vor Beschädigungen zu schützen.

Vor ein paar Jahren begannen sich die Dinge zu ändern. Um Gewicht zu sparen, begann Honda bereits 2006, im Ridgeline ein stahlverstärktes Polymer-Verbundbett zu verwenden. Ford entschied sich 2015 für die Ladefläche des F-150 vollständig aus Aluminium, doch dieses Material stellt eine Herausforderung dar, da es leichter zu verbeulen und zu durchstechen ist als Kunststoff und schwieriger zu reparieren ist. Die Gewichtseinsparungen sind jedoch unbedingt notwendig, um mit den Verbraucherwünschen nach einer geringeren Kraftstoffeffizienz Schritt zu halten.

GMC entscheidet sich für Kohlefaser

Das Erste, was Sie über a wissen sollten Kohlefaserbett ist, dass es mehr als eine Art von Kohlefaser gibt. Wenn die meisten Menschen an dieses Material denken, stellen sie sich ein wunderschönes Kohlefasergewebe vor, das von durchsichtigem Kunststoff umhüllt ist. Dafür werden ultraleichte Teile geformt Sport- und Rennwagen, aber es ist zerbrechlich und sicherlich nicht für die Ladefläche eines Pickups geeignet. Um ein Bett zu bauen, das robust genug für die Belastungen ist, denen funktionierende Pickups ausgesetzt sind, benötigen Sie eine anderes Material.

„Viele Fragen, die ich bekomme, sind: Kohlenstofffasern brechen“, sagte Mark Voss, GMC Engineering Group Manager. „Man sieht, wie Rennwagen gegen die Wand prallen, zerbrechen und auseinanderfliegen. Dies ist ein haltbareres oder duktileres Material und weist daher eine viel höhere Zähigkeit auf. Im Grunde etwa doppelt so robust wie ein herkömmlicher Verbundwerkstoff.“

Was Voss und sein Team erfanden, war eine Mischung aus einem robusten Kunststoff, der mit einer zufälligen Matrix aus 1-Zoll-Längen einzelner Kohlefaserstränge verstärkt war. Da die Fasern dicht und unregelmäßig im Kunststoff verteilt sind, wird das Material in alle Richtungen verstärkt. Der schöne Kohlefaserstoff, den man bei Sportwagen sieht, lässt sich entlang der Weblinien leichter brechen. Das ist wichtig, aber es steckt noch mehr dahinter. Der zum Formen des GMC-Betts verwendete Kunststoff ist eine andere Art von Polymer.

Thermoplast vs. Duroplastisch

Die meisten Polymere, die für die Kohlenstofffaserproduktion verwendet werden, sind duroplastisch. Einfach ausgedrückt backt man sie wie Kekse, damit der Kunststoff aushärtet. Sobald sie ausgehärtet sind, können sie nie wieder weich werden. Allerdings können duroplastische Kunststoffe zur Sprödigkeit neigen. Diese Kunststoffe eignen sich sehr gut für Motorhauben und Dächer sowie für alle Teile, auf die Sie nicht einschlagen möchten, die aber nicht für eine LKW-Ladefläche geeignet sind.

GMC wählte a Thermoplast Material für das CarbonPro-Bett. Dieser Kunststoff kann immer wieder erhitzt und umgeformt werden. Da das thermoplastische Material nicht spröde ist, ist es äußerst widerstandsfähig gegen Missbrauch. Wenn Sie sich fragen, ob es schmilzt, machen Sie sich keine Sorgen. Sie müssen dieses Zeug auf mehr als 572 Grad Fahrenheit erhitzen, um es weich zu machen.

„Thermoplast ist wie eine Kerze“, erklärte Voss. „Ich kann eine Kerze nehmen, sie einschmelzen, abkühlen lassen und im Grunde kann ich aus dieser alten, vorhandenen Kerze eine völlig neue Kerze erschaffen. Funktioniert immer noch gleich, funktioniert immer noch gleich, nur in einer völlig anderen Form. Daher kann CarbonPro tatsächlich wiederverwendet werden, ohne dass die Materialleistung erheblich beeinträchtigt wird.“

Mehrere Teile verkleben

Die CarbonPro-Box besteht aus mehreren verschiedenen Teilen, die mit Industriekleber zusammengeklebt werden. Der Klebstoff ist mindestens so stark wie das umgebende Material, und das GMC-Team führt umfangreiche Tests durch, um sicherzustellen, dass die Verbindungen stark sind. Auch hier kommt es auf den Kunststoff an.

„Wir haben eine lange Geschichte mit Corvette“, erklärte Voss. „Wir wissen, wie man Klebeverbindungstechniken im Prozess sehr gut umsetzt, aber Thermoplast ermöglicht alternative Verbindungsmethoden. Ich kann es mit Schall und Vibration schweißen. Lassen Sie Ihren Gedanken ein wenig freien Lauf, wozu das führen könnte.“

Jeden Tag nimmt das Produktionsteam ein CarbonPro-Bett vom Band und zerreißt es, um die Verbindungen zu testen. Mit Hämmern und Brecheisen müssen sie jeden Zentimeter der Klebeverbindungen aufbrechen. Kurz gesagt, es wird nicht auseinanderfallen, es sei denn, Sie arbeiten wirklich daran, es zu zerstören.

Nutzen Sie jedes bisschen

Die verschiedenen Teile des Bettes sind einzeln aus thermoplastischen Materialplatten geformt. Anschließend durchlaufen die Platten einen Ofen, um sie auf Temperatur zu bringen, und werden anschließend in riesigen Formen gepresst. Wenn das Material abgekühlt ist, kann es zugeschnitten und verklebt werden.

Wie bei jedem Stanz- und Herstellungsprozess bleibt immer etwas Material übrig. Aber mit dem thermoplastischen Verbundwerkstoff muss nichts davon verschwendet werden.

„ROFT ist unser Name für das recycelte Material“, sagte Voss. „Sie nehmen das Material, zerkleinern es, erhitzen es und formen es im Grunde um. So schnell geht es. Es ist so günstig. Es ist ein sehr effizienter Prozess. Langfristiges Ziel dieses Teams ist es, 100 % der Fasern in der Aufnahmebox zu nutzen oder wiederzuverwenden.“

Mach es hart

Nach Fords Einstieg in die Aluminiumpritsche entschieden sich die meisten Lkw-Hersteller dafür Bleib bei Stahl. Verbraucher sind klug, skeptisch zu sein, und GMC-Käufer gehören angesichts des kommerziellen Charakters ihrer Lkw zu den anspruchsvollsten, wenn es um Qualität und Haltbarkeit geht.

„Wir mussten bei Null anfangen“, erklärte Voss. „Jeder Aspekt davon, ob UV-Stabilität oder Temperaturempfindlichkeit, wir mussten alles testen. Wir haben umfangreiche Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass diese Box bei allen Wetterbedingungen funktioniert. Bild minus 30 Grad. Wir wollen sicherstellen, dass die Leute, die in Alaska an der Pipeline arbeiten, keine Probleme haben. Bis zu 176 Grad Fahrenheit, also hätten die Jungs in der Wüste von Arizona die gleiche Leistung. Wir haben Stöße und jeden Aspekt dieser Box auf ihre Leistung in diesem breiten Klimabereich getestet. Wir stellten tatsächlich einen Generator direkt an die Seitenwand, ließen ihn laufen, bis er wieder die stabile Temperatur erreichte, bewegten den Generator weg und schlugen mit Hämmern auf die Platte. Es hat überhaupt nichts mit der Box gemacht.“

Zu den Tests gehörten auch körperliche Misshandlungen, die Lkw-Besitzer zum Weinen bringen sollten. GMC warf Schlackenblöcke, 1800-Pfund-Ladungen Kies und 450-Pfund-wassergefüllte Stahlfässer auf das Bett.

„Mit der CarbonPro-Geometrie haben wir die Schlagleistung um das Sechsfache verbessert“, sagte Voss. „Im Vergleich zur Stahlbox kann sechsmal mehr Energie in dieses Bett geleitet werden, ohne Schaden zu nehmen. Dinge wie Werkzeugkästen von der Seite des Lastwagens fallen lassen, solche Sachen. Sechsmal robuster für diese Box.“

Es geht jedoch um mehr als nur Stöße und Temperaturen. Das CarbonPro-Bett musste auch verschüttete Chemikalien überstehen.

„Kohlefaser ist in Gegenwart anderer Metalle sehr korrosiv“, erklärte Voss. „Das Team musste viel Arbeit leisten, um die Ausführung so zu konstruieren und zu gestalten, dass es bei dieser Box praktisch keine galvanische Korrosion gibt. Wir haben 1200 verschiedene Chemikalien getestet, um sicherzustellen, dass all diese unterschiedlichen Anwendungen und Verwendungen die Carbonfaser nicht optisch beeinträchtigen und die Leistung strukturell nicht beeinträchtigen. Wir haben alle diese Schritte durchgeführt, um sicherzustellen, dass unsere Kunden ein volles Leben lang ihr Fahrzeug nutzen können.“

So kaufen Sie ein CarbonPro-Bett

GMC geht davon aus, dass die Nachfrage nach dem CarbonPro-Bett höher sein wird als die aktuelle Produktionskapazität, sodass es für 2019 nur in begrenztem Umfang verfügbar sein wird. Der Sierra CarbonPro Edition wird für den Sierra Denali 1500 2019 und den Sierra AT4 1500 verfügbar sein. CarbonPro wird für das Modelljahr 2020 in größerer Stückzahl für beide Ausführungen verfügbar sein. Die Produktion von CarbonPro-Lkw beginnt im Juni, im Sommer sind die Lkw bei den Händlern erhältlich. GMC hat keine Preise bekannt gegeben, erwartet jedoch nicht, dass es sich um eine günstige Option handelt.

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