Kulisside taga GMC süsinikkiust pikapvoodiga

Pikapite voodid pole viimase 100 aasta jooksul palju muutunud. Varem valmistati need puidust, kuid 1960. aastateks olid autotootjad enamiku veoautode jaoks kasutusele võtnud täisterasest voodid. Teras on aastakümneteks kasutamiseks piisavalt tugev, kuid see on ka raske. Lisaks saab teras kriimustusi ja mõlke, kui kasutate pikapit tõsiseks tööks. Sellest asjaolust sai alguse voodipesutööstus, kus plast- või uretaanist sisetükid ja katted kaitsesid terast kahjustuste eest.

Asjad hakkasid muutuma paar aastat tagasi. Kaalu säästmiseks hakkas Honda 2006. aastal Ridgeline'is kasutama terasest tugevdatud komposiitpolümeervoodit. Ford valis 2015. aastal F-150 jaoks täielikult alumiiniumist voodi, kuid see materjal tekitab väljakutseid, kuna seda on kergem mõlkida ja läbi torgata kui plastikut ning seda on keerulisem parandada. Kaalu kokkuhoid on aga hädavajalik, et pidada sammu tarbijate nõudmistega kütusesäästlikkuse parandamiseks.

GMC valib süsinikkiu

Esimene asi, mida a süsinikkiust voodi on see, et süsinikkiudu on rohkem kui ühte tüüpi. Kui enamik inimesi selle materjali peale mõtleb, näevad nad ilusat kootud süsinikkiust kangast, mis on ümbritsetud läbipaistva plastikuga. See on kraam, mis vormitakse ülikergeteks osadeks sport- ja võidusõiduautod, kuid see on habras ja kindlasti ei sobi pikapi voodiks. Selleks, et teha voodi, mis on piisavalt vastupidav töötavate pikapidega seotud kuritarvituste jaoks, on teil vaja a erinevat materjali.

"Paljud küsimused on, et süsinikkiud purunevad," ütles GMC insenerirühma juht Mark Voss. "Näete, kuidas võidusõiduautod löövad vastu seina ning purunevad ja lendavad laiali. See on vastupidavam või plastilisem materjal, seega on sellel palju suurem sitkus. Põhimõtteliselt umbes kaks korda tugevam kui traditsioonilisel komposiidil.

See, mille Voss ja tema meeskond välja mõtlesid, oli segu tugevast plastist, mida oli tugevdatud 1-tollise üksikute süsinikkiust kiudude juhusliku maatriksiga. Kuna kiud on kogu plastis paksult ja juhuslikult hajutatud, tugevdatakse materjali igas suunas. Kaunist süsinikkiust kangast, mida näete sportautodel, on kergem murda mööda kudumist. See on oluline, kuid selles on midagi enamat. GMC voodi vormimiseks kasutatav plast on teist tüüpi polümeer.

Termoplast vs. Termosõvenemine

Enamik süsinikkiu tootmiseks kasutatavaid polümeere on termoreaktiivsed. Lihtsamalt öeldes küpsetate neid nagu küpsist, et plast kõvastuks. Kui need on kõvenenud, ei saa need enam kunagi pehmeks minna. Siiski võivad termoreaktiivsed plastid olla rabedad. Need plastid sobivad väga hästi kapotite ja katuste jaoks ning kõikidele osadele, mida te ei kavatse peksa, kuid mis ei sobiks veoauto voodiks.

GMC valis a termoplast materjal CarbonPro voodi jaoks. Seda plastikut saab ikka ja jälle soojendada ja uuesti vormida. Kuna termoplastne materjal ei ole rabe, on see väga vastupidav kuritarvitamisele. Kui te ei tea, kas see sulab, ärge muretsege. Peate seda kraami pehmeks muutmiseks soojendama üle 572 kraadi Fahrenheiti.

"Termoplast on nagu küünal," selgitas Voss. “Ma võin võtta küünla, sulatada selle maha, jahutada ja sisuliselt saan sellest vanast olemasolevast küünlast täiesti uue küünla luua. Toimib endiselt samamoodi, toimib endiselt samamoodi, see on lihtsalt täiesti erineva kujuga. Seega saab CarbonPro-d uuesti kasutada, ilma et see kaotaks olulist materjali jõudlust.

Mitme tüki liimimine

CarbonPro kast on valmistatud mitmest erinevast tükist, mis on omavahel ühendatud tööstusliku liimiga. Liimliim on vähemalt sama tugev kui ümbritsev materjal ja GMC meeskond teeb ulatuslikke katseid, et veenduda sidemete tugevuses. Jällegi, see taandub plastikule.

"Meil on Corvette'iga pikk ajalugu," teatas Voss. „Me teame, kuidas liimimistehnikaid protsessis väga hästi teha, kuid termoplast võimaldab alternatiivseid liitmisviise. Saan seda heliliselt keevitada, vibratsiooniga keevitusega. Laske oma mõtetel veidi voolata, milleni see võib viia.

Iga päev tõmbab tootmismeeskond ühe CarbonPro voodi liinilt maha ja rebib selle lahti, et sidemeid testida. Nad peavad kasutama haamreid ja vardaid, et murda iga tolli liimühendusi. Lühidalt, see ei lagune, kui te ei tööta selle purustamiseks.

Kasutage iga bitti

Voodi erinevad osad on eraldi vormitud termoplastilisest materjalist lehtedest. Seejärel läbivad lehed ahju, et soojendada neid temperatuurini, misjärel need pressitakse hiiglaslikes vormides. Kui materjal jahtub, on see kärpimiseks ja liimimiseks valmis.

Nagu iga tembeldamis- ja tootmisprotsessi puhul, jääb alati materjali üle. Kuid termoplastse komposiidi puhul pole vaja seda raisata.

"ROFT on meie nimi, mida me nimetame taaskasutatud materjaliks," ütles Voss. "Nad võtavad materjali, tükeldavad selle, soojendavad ja põhimõtteliselt vormivad ümber. See on nii kiire. See on nii odav. See on väga tõhus protsess. Pikas perspektiivis on selle meeskonna eesmärk kasutada või taaskasutada 100% kogumiskastis olevast kiust.

Tee karmiks

Pärast Fordi tungimist alumiiniumvooditesse valis enamik veoautotootjaid selle terasega kinni. Tarbijad on nutikad, et olla skeptilised ning GMC ostjad on nende veoautode kaubanduslikku laadi arvestades kvaliteedi ja vastupidavuse osas kõige nõudlikumad.

"Pidime alustama ruudust," nentis Voss. "Pidime kõike testima, olgu see siis UV-stabiilsus, temperatuuritundlikkus. Läbisime ulatuslikud testid, et tagada selle kasti toimivus iga ilmaga. Pilt miinus 30 kraadi. Tahame tagada, et Alaskal torujuhtme kallal töötavatel meestel ei oleks probleeme. Kuni 176 kraadi Fahrenheiti järgi, nii et Arizona kõrbes olevatel meestel oleks sama jõudlus. Testisime selle kasti mõjusid ja kõiki aspekte, mis toimivad selles laias kliimavahemikus. Tegelikult panime generaatori otse vastu külgpaneeli, käitasime seda, kuni see saavutas uuesti püsitemperatuuri, nihutasime generaatori eemale ja lõime paneeli haamritega. See ei teinud kastile midagi."

Testimine hõlmas ka füüsilist väärkohtlemist, mille eesmärk oli veokiomanike nutma ajamine. GMC viskas voodile tuhaplokid, 1800-naelased kruusakoormad ja 450-naelased veega täidetud terastrumlid.

"Parandasime CarbonPro geomeetriaga löögijõudlust kuus korda," ütles Voss. "Sellesse voodisse saab ilma kahjustamata panna kuus korda rohkem energiat kui teraskast. Asjade, näiteks tööriistakastide, veoki küljelt maha viskamine, sellised asjad. Selle kasti jaoks kuus korda vastupidavam.

See on aga midagi enamat kui mõjud ja temperatuurid. CarbonPro voodi pidi üle elama ka kemikaalide lekked.

"Süsinikkiud on teiste metallide juuresolekul väga söövitav," selgitas Voss. "Meeskond pidi tegema palju tööd, et projekteerida ja kujundada teostus nii, et galvaanilist korrosiooni sellel karbil põhimõtteliselt ei eksisteeriks. Läbisime 1200 erinevat kemikaali tagamaks, et kõik need erinevad rakendused ja kasutusviisid ei halvendaks visuaalselt süsinikkiudu ega mõjutaks toimivust struktuurselt. Tegime kõik need sammud läbi tagamaks, et meie kliendid saaksid oma sõidukist täisväärtusliku elu.

Kuidas osta CarbonPro voodit

GMC eeldab, et nõudlus CarbonPro voodi järele on suurem kui praegune tootmisvõimsus, seega on see 2019. aastal saadaval piiratud koguses. The Sierra CarbonPro väljaanne on saadaval 2019. aasta Sierra Denali 1500 ja Sierra AT4 1500 mudelitel. CarbonPro on 2020. mudeliaastal saadaval suuremas koguses mõlemal varustusel. CarbonPro veoautode tootmine algab juunis, suveks on veokid müügiesindustes saadaval. GMC pole hinnakujundust teatanud, kuid ärge oodake, et see oleks odav valik.

Toimetajate soovitused

• GMC pani Sierra EV pikapi kogu oma veokite valmistamise kogemuse