A kulisszák mögött a GMC szénszálas felszedő ágyával

A kisteherautók ágyai nem sokat változtak az elmúlt 100 évben. Korábban fából készültek, de az 1960-as évekre az autógyártók a legtöbb teherautónál a teljesen acélágyakat választották. Az acél elég szívós több évtizedes használathoz, de nehéz is. Ráadásul az acél megkarcolódhat és behorpadhat, ha teherautót használ komoly munkához. Ez a tény hozta létre az ágybetét-ipart, műanyag vagy uretán betétekkel és bevonatokkal, amelyek megvédik az acélt a sérülésektől.

A dolgok néhány éve változni kezdtek. A súlycsökkentés érdekében a Honda 2006-ban kezdett acélerősítésű kompozit polimer ágyat használni a Ridgeline-ban. A Ford 2015-ben teljesen alumíniumból készült az F-150-hez, de ez az anyag kihívásokat jelent, mivel könnyebben horpadható és szúrható ki, mint a műanyag, és nehezebb megjavítani. A súlycsökkentés azonban feltétlenül szükséges ahhoz, hogy lépést tartsunk a fogyasztói igényekkel a jobb üzemanyag-fogyasztás iránt.

A GMC a szénszálat választja

Az első dolog, amit tudni kell a szénszálas ágy az, hogy több fajta szénszál létezik. Amikor a legtöbben erre az anyagra gondolnak, gyönyörű szövött szénszálas szövetet látnak átlátszó műanyagba burkolva. Ez az a cucc, amelyet ultrakönnyű alkatrészekké formálnak sport- és versenyautók, de törékeny, és természetesen nem alkalmas kisteherautók ágyára. Ahhoz, hogy olyan ágyat készítsen, amely elég kemény a működő hangszedőkkel való visszaélésekhez, szüksége van a különböző anyag.

„Sok kérdés az, hogy a szénszálak eltörnek” – mondta Mark Voss, a GMC mérnöki csoportjának vezetője. „Látod, ahogy versenyautók nekiütköznek a falnak, összetörnek és szétrepülnek. Ez egy tartósabb vagy rugalmasabb anyag, így sokkal nagyobb a szívóssága. Alapvetően körülbelül kétszerese egy hagyományos kompozit szívósságának.”

Amit Voss és csapata kitalált, az egy kemény műanyag keveréke volt, amelyet 1 hüvelykes, egyedi szénszálas szálak véletlenszerű mátrixával erősítettek meg. Mivel a szálak vastagon és véletlenszerűen vannak szétszórva a műanyagban, az anyag minden irányban megerősített. A sportkocsikon látható gyönyörű szénszálas kendőt könnyebben meg lehet törni a szövés mentén. Ez fontos, de ennél többről van szó. A GMC ágy formázásához használt műanyag egy másik típusú polimer.

Hőre lágyuló vs. Hőre keményedés

A legtöbb szénszál előállításához használt polimer az hőre keményedő. Egyszerűen fogalmazva, sütiként sütöd őket, hogy a műanyag megkeményedjen. Miután megkeményedtek, soha többé nem válhatnak puhává. A hőre keményedő műanyagok azonban törékenyek lehetnek. Ezek a műanyagok nagyon jól használhatók motorháztetőn és tetőn, valamint minden olyan alkatrészen, amelyet nem tervezel, de nem lennének alkalmasak teherautó-ágynak.

A GMC a hőre lágyuló anyag a CarbonPro ágyhoz. Ez a műanyag újra és újra felmelegíthető és újraformázható. Mivel a hőre lágyuló anyag nem rideg, nagyon ellenáll a visszaéléseknek. Ha kíváncsi, hogy megolvad-e, ne aggódjon. Ezt a cuccot 572 Fahrenheit-foknál magasabbra kell melegíteni, hogy puha legyen.

– A hőre lágyuló műanyag olyan, mint egy gyertya – magyarázta Voss. „Elvehetek egy gyertyát, megolvaszthatom, lehűthetem, és lényegében egy teljesen új gyertyát tudok alkotni abból a régi, meglévő gyertyából. Még mindig ugyanúgy működik, továbbra is ugyanúgy működik, csak teljesen más formában van. Így a CarbonPro valóban újrafelhasználható anélkül, hogy jelentős anyagi teljesítményt veszítene.”

Több darab ragasztása

A CarbonPro doboz több különböző darabból áll, amelyek ipari ragasztóval vannak összeragasztva. A ragasztó ragasztó legalább olyan erős, mint a környező anyag, és a GMC csapata kiterjedt tesztelést végez, hogy megbizonyosodjon a kötések erősségéről. Megint a műanyagról van szó.

„Hosszú történelmünk van a Corvette-tel” – jelentette ki Voss. „Nagyon jól ismerjük a ragasztós kötési technikákat a folyamat során, de a termikus műanyag alternatív kötési módszereket tesz lehetővé. Szonikusan tudom hegeszteni, vibrációs varrattal. Hagyd, hogy egy kicsit áramoljon az elméd, mihez vezethet ez.”

A gyártási csapat minden nap lehúz egy CarbonPro ágyat a sorból, és széttépi, hogy tesztelje a kötéseket. Kalapácsokat és kifeszítő rudakat kell használniuk a ragasztókötések minden centiméterének megszakításához. Röviden: nem válik szét, hacsak nem dolgozol azon, hogy megtörd.

Használjon minden bitet

Az ágy különböző részeit egyenként öntötték hőre lágyuló anyagból. A lapok ezután átmennek egy kemencén, hogy felmelegítsék őket, majd hatalmas formákba préselik őket. Amikor az anyag lehűl, készen áll a vágásra és ragasztásra.

Mint minden bélyegzési és gyártási folyamatnál, mindig marad némi anyag. De a hőre lágyuló kompozittal nem kell pazarolni belőle semmit.

„ROFT a nevünk, amit újrahasznosított anyagnak hívunk” – mondta Voss. „Elveszik az anyagot, felaprítják, felmelegítik, és lényegében újraformázzák. Ez olyan gyors. Ez így olcsó. Ez egy nagyon hatékony folyamat. Hosszú távon ennek a csapatnak az a célja, hogy a hangszedő dobozban lévő szál 100%-át felhasználja vagy újra felhasználja.”

Legyen kemény

Miután a Ford behatolt az alumíniumágyakba, a legtöbb teherautó-gyártó ezt választotta ragaszkodj acélhoz. A fogyasztók okosan szkeptikusak, és teherautóik kereskedelmi jellege miatt a GMC vásárlói a legigényesebbek közé tartoznak a minőség és a tartósság tekintetében.

„Az elsőről kellett kezdenünk” – mondta Voss. „Ennek minden aspektusát, legyen az UV-stabilitás, hőmérséklet-érzékenység, mindent tesztelnünk kellett. Széleskörű tesztelésen mentünk keresztül, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy ez a doboz minden időjárási körülmények között működik. A kép mínusz 30 fok. Biztosak akarunk lenni abban, hogy az alaszkai srácoknak, akik a csővezetéken dolgoznak, nem lesz semmi baja. Akár 176 Fahrenheit-fok, így az arizonai sivatagban élő srácok ugyanolyan teljesítményt nyújtanak. Teszteltük ennek a doboznak az ütéseit és minden aspektusát, amely a széles éghajlati tartományban teljesít. Valójában egy generátort helyeztünk az oldalsó panelhez, üzemeltettük, amíg el nem érte az állandósult hőmérsékletet, elmozdítottuk a generátort, és kalapáccsal nekiütköztünk a panelnek. Semmit nem csinált a dobozzal.”

A tesztelés során fizikai bántalmazás is szerepelt, amelynek célja a teherautó-tulajdonosok sírása volt. A GMC salaktömböket, 1800 kilós kavicsot és 450 kilós vízzel töltött acéldobokat dobott az ágyra.

"A CarbonPro geometriával hatszor javítottuk az ütközési teljesítményt" - mondta Voss. „Hatszor több energiát lehet ebbe az ágyba helyezni sérülés nélkül, mint az acéldobozban. Ledobni a teherautó oldaláról például szerszámosládákat, ilyesmiket. Hatszor nagyobb robusztusság ehhez a dobozhoz.”

Ez azonban több, mint hatások és hőmérsékletek. A CarbonPro ágynak a vegyi anyagok kiömlését is túl kellett élnie.

„A szénszál nagyon korrozív, ha más fémek jelenlétében van” – magyarázta Voss. „A csapatnak sokat kellett dolgoznia, hogy megtervezzék és megtervezzék a kivitelezést úgy, hogy ezen a dobozon alapvetően ne forduljon elő galvanikus korrózió. 1200 különböző vegyszeren mentünk keresztül annak biztosítására, hogy ezek a különböző alkalmazások és felhasználások ne rontsák vizuálisan a szénszálat, és ne befolyásolják szerkezetileg a teljesítményt. Minden lépésen keresztülmentünk annak érdekében, hogy ügyfeleink teljes életet élhessenek járművükből.”

Hogyan vásároljunk CarbonPro ágyat

A GMC arra számít, hogy a CarbonPro ágy iránti kereslet meghaladja a jelenlegi gyártási kapacitást, ezért 2019-ben korlátozottan lesz elérhető. A Sierra CarbonPro Edition a 2019-es Sierra Denali 1500 és a Sierra AT4 1500 modelleken lesz elérhető. A CarbonPro a 2020-as modellévben mindkét kivitelben nagyobb mennyiségben lesz elérhető. A CarbonPro teherautó-gyártás júniusban kezdődik, a teherautók nyárra már elérhetők a márkakereskedésekben. A GMC nem jelentett be árat, de ne számítson arra, hogy olcsó megoldás lesz.

Szerkesztői ajánlások

• A GMC minden teherautó-gyártási szakértelmét belevetette a Sierra EV pickupba