Detrás de escena con la plataforma pickup de fibra de carbono de GMC

Las cajas de las camionetas no han cambiado mucho en los últimos 100 años. Solían estar hechos de madera, pero en la década de 1960 los fabricantes de automóviles habían optado por plataformas totalmente de acero para la mayoría de los camiones. El acero es lo suficientemente resistente para décadas de uso, pero también es pesado. Además, el acero se raya y abolla si utiliza una camioneta para trabajos serios. Ese hecho dio origen a la industria de los revestimientos de cajas, con inserciones y revestimientos de plástico o uretano para proteger el acero de daños.

Las cosas empezaron a cambiar hace unos años. Para ahorrar peso, Honda comenzó a utilizar una plataforma de polímero compuesto reforzada con acero en la Ridgeline en 2006. Ford optó por una plataforma totalmente de aluminio para la F-150 en 2015, pero ese material plantea desafíos porque es más fácil de abollar y perforar que el plástico, y es más difícil de reparar. Sin embargo, el ahorro de peso es absolutamente necesario para mantener el ritmo de las demandas de los consumidores de mejorar la economía de combustible.

GMC elige fibra de carbono

Lo primero que hay que saber sobre un cama de fibra de carbono es que hay más de un tipo de fibra de carbono. Cuando la mayoría de la gente piensa en este material, se imaginan una hermosa tela de fibra de carbono recubierta de plástico transparente. Esto es lo que se moldea en piezas ultraligeras para autos deportivos y de carreras, pero es frágil y ciertamente no es adecuado para la caja de una camioneta. Para hacer una cama que sea lo suficientemente resistente para el abuso que les ocurre a las camionetas que funcionan, necesitas un material diferente.

"Muchas de las preguntas que recibo son que las fibras de carbono se rompen", dijo Mark Voss, gerente del grupo de ingeniería de GMC. “Ves autos de carreras chocar contra la pared y se hacen añicos y vuelan en pedazos. Este es un material más duradero o dúctil, por lo que tiene una tenacidad mucho mayor. Básicamente, aproximadamente dos veces la dureza de un compuesto tradicional”.

Lo que Voss y su equipo idearon fue una mezcla de un plástico resistente reforzado con una matriz aleatoria de hebras individuales de fibra de carbono de 1 pulgada de largo. Debido a que las fibras están dispersas por todo el plástico de forma espesa y aleatoria, el material se refuerza en todas las direcciones. La hermosa tela de fibra de carbono que se ve en los autos deportivos es más fácil de romper a lo largo de las líneas del tejido. Eso es importante, pero hay más que eso. El plástico utilizado para moldear la caja del GMC es un tipo diferente de polímero.

Termoplástico vs. Termoendurecible

La mayoría de los polímeros utilizados para la producción de fibra de carbono son termoestable. En pocas palabras, los horneas como si fueran galletas para que el plástico se endurezca. Una vez que se hayan endurecido, nunca podrán volver a ablandarse. Sin embargo, los plásticos termoestables pueden tender a ser quebradizos. Estos plásticos funcionan muy bien para capós y techos y cualquier pieza que no planees golpear pero que no serían adecuadas para la caja de un camión.

GMC eligió un termoplástico Material para la cama CarbonPro. Este plástico se puede calentar y remodelar una y otra vez. Debido a que el material termoplástico no es quebradizo, es muy resistente al abuso. Si te preguntas si se derretirá, no te preocupes. Tienes que calentar este material a más de 572 grados Fahrenheit para que quede suave.

"El termoplástico es como una vela", explicó Voss. “Puedo tomar una vela, derretirla, enfriarla y, en esencia, puedo crear una vela completamente nueva a partir de esa vela vieja que ya existe. Sigue funcionando igual, sigue funcionando igual, sólo que tiene una forma completamente diferente. Por lo tanto, CarbonPro se puede reutilizar sin perder significativamente el rendimiento del material”.

Unión de varias piezas

La caja CarbonPro está hecha de varias piezas diferentes que se unen con adhesivo industrial. El pegamento adhesivo es al menos tan fuerte como el material circundante y el equipo de GMC realiza pruebas exhaustivas para asegurarse de que las uniones sean fuertes. Una vez más, todo se reduce al plástico.

"Tenemos una larga historia con Corvette", declaró Voss. “Sabemos cómo aplicar muy bien técnicas de unión adhesiva en proceso, pero el plástico térmico permite métodos de unión alternativos. Puedo soldarlo sónicamente, con soldadura por vibración. Deja que tu mente fluya un poco, a qué podría conducir eso”.

Todos los días, el equipo de producción saca una cama CarbonPro de la línea y la desarma para probar las uniones. Tienen que usar martillos y palancas para romper cada centímetro de las uniones adhesivas. En resumen, no se desmoronará a menos que realmente trabajes para romperlo.

Utilice cada bit

Las distintas partes de la cama están moldeadas individualmente a partir de láminas de material termoplástico. Luego, las hojas pasan por un horno para calentarlas y luego se prensan en moldes gigantes. Cuando el material se enfríe, estará listo para recortarlo y unirlo.

Como ocurre con cualquier proceso de estampación y fabricación, siempre sobra algo de material. Pero con el compuesto termoplástico, no hay necesidad de desperdiciar nada.

"ROFT es el nombre que le damos al material reciclado", dijo Voss. “Toman el material, lo trituran, lo calientan y básicamente lo remodelan. Es así de rápido. Es así de económico. Es un proceso muy eficiente. A largo plazo, el objetivo de este equipo es utilizar o reutilizar el 100% de la fibra de la caja de recogida”.

Hazlo difícil

Después de la incursión de Ford en las cajas de aluminio, la mayoría de los fabricantes de camionetas optaron por quédate con acero. Los consumidores son inteligentes al ser escépticos, y los compradores de GMC se encuentran entre los más exigentes en cuanto a calidad y durabilidad, dada la naturaleza comercial de sus camionetas.

“Tuvimos que empezar desde el punto de partida”, afirmó Voss. “Tuvimos que probar cada aspecto de esto, ya sea la estabilidad a los rayos UV o la sensibilidad a la temperatura. Pasamos por pruebas exhaustivas para garantizar que esta caja funcione en todas las condiciones climáticas. Imagen menos 30 grados. Queremos asegurarnos de que los muchachos que trabajan en Alaska en el oleoducto no tengan ningún problema. Hasta 176 grados Fahrenheit para que los muchachos en el desierto de Arizona tuvieran el mismo desempeño. Probamos los impactos y todos los aspectos del rendimiento de esta caja en ese amplio rango climático. De hecho, colocamos un generador justo contra el panel lateral, lo hicimos funcionar hasta que alcanzó una temperatura estable, alejamos el generador y golpeamos el panel con martillos. No le hizo ningún daño a la caja”.

Las pruebas también incluyeron abuso físico diseñado para hacer llorar a los propietarios de camiones. GMC dejó caer bloques de cemento, cargas de grava de 1800 libras y tambores de acero llenos de agua de 450 libras sobre el lecho.

"Mejoramos seis veces el rendimiento del impacto con la geometría CarbonPro", dijo Voss. “Se puede poner seis veces más energía en esa cama sin sufrir daños que en la caja de acero. Tirar cosas como cajas de herramientas desde el costado del camión, cosas así. Seis veces más robustez para esta caja”.

Sin embargo, es más que impactos y temperaturas. La cama CarbonPro también tuvo que resistir derrames químicos.

"La fibra de carbono es muy corrosiva en presencia de otros metales", explicó Voss. “El equipo tuvo que trabajar mucho para diseñar y diseñar la ejecución de manera que básicamente no exista corrosión galvánica en esta caja. Revisamos 1200 productos químicos diferentes para asegurarnos de que todas esas aplicaciones y usos diferentes no degradaran visualmente la fibra de carbono y no afectaran el rendimiento estructural. Seguimos todos esos pasos para garantizar que nuestros clientes obtengan una vida plena de su vehículo”.

Cómo comprar una cama CarbonPro

GMC espera que la demanda de la plataforma CarbonPro sea mayor que la capacidad de producción actual, por lo que estará disponible de forma limitada para 2019. El Edición Sierra CarbonPro Estará disponible en la Sierra Denali 1500 2019 y la Sierra AT4 1500. CarbonPro estará disponible en mayor cantidad en ambas versiones para el año modelo 2020. La producción de camiones CarbonPro comienza en junio y los camiones estarán disponibles en los concesionarios para el verano. GMC no ha anunciado el precio, pero no espere que sea una opción barata.

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