Nos bastidores com a cama coletora de fibra de carbono da GMC

As caçambas das picapes não mudaram muito nos últimos 100 anos. Eles costumavam ser feitos de madeira, mas na década de 1960 as montadoras passaram a usar caçambas totalmente de aço para a maioria dos caminhões. O aço é resistente o suficiente para décadas de uso, mas também é pesado. Além disso, o aço fica arranhado e amassado se você usar uma caminhonete para trabalhos sérios. Esse fato deu origem à indústria de forros de cama, com inserções e revestimentos de plástico ou uretano para proteger o aço contra danos.

As coisas começaram a mudar há alguns anos. Para economizar peso, a Honda começou a usar uma base de polímero composto reforçado com aço no Ridgeline em 2006. A Ford optou por uma base toda em alumínio para o F-150 em 2015, mas esse material representa desafios porque é mais fácil de amassar e perfurar do que o plástico, e é mais difícil de reparar. Contudo, a redução de peso é absolutamente necessária para acompanhar as exigências dos consumidores por uma maior economia de combustível.

GMC escolhe fibra de carbono

A primeira coisa a saber sobre um cama de fibra de carbono é que existe mais de um tipo de fibra de carbono. Quando a maioria das pessoas pensa sobre esse material, elas imaginam um lindo tecido de fibra de carbono envolto em plástico transparente. Este é o material que é moldado em peças ultraleves para carros esportivos e de corrida, mas é frágil e certamente não é adequado para uma caçamba de caminhonete. Para fazer uma cama que seja resistente o suficiente para o abuso que acontece com as picapes funcionais, você precisa de um material diferente.

“Muitas perguntas que recebo são: quebra de fibras de carbono”, disse Mark Voss, gerente do grupo de engenharia da GMC. “Você vê carros de corrida batendo na parede e se quebrando e se despedaçando. Este é um material mais durável ou dúctil, por isso tem uma tenacidade muito maior. Basicamente, cerca de duas vezes a resistência de um compósito tradicional.”

O que Voss e sua equipe criaram foi uma mistura de um plástico resistente reforçado com uma matriz aleatória de fios individuais de fibra de carbono de 2,5 cm de comprimento. Como as fibras estão espalhadas por todo o plástico de forma espessa e aleatória, o material é reforçado em todas as direções. O lindo tecido de fibra de carbono que você vê em carros esportivos é mais fácil de quebrar ao longo das linhas da trama. Isso é importante, mas há mais do que isso. O plástico usado para moldar a cama GMC é um tipo diferente de polímero.

Termoplástico vs. Termoendurecível

A maioria dos polímeros usados ​​para produção de fibra de carbono são termoendurecível. Simplificando, você os assa como um biscoito para que o plástico endureça. Depois de endurecerem, eles nunca mais poderão amolecer. No entanto, os plásticos termoendurecíveis podem tender a ser quebradiços. Esses plásticos funcionam muito bem para capôs ​​e tetos e qualquer parte que você não planeja bater, mas que não seria adequada para uma caçamba de caminhão.

GMC escolheu um termoplástico material para a cama CarbonPro. Este plástico pode ser aquecido e remodelado repetidas vezes. Como o material termoplástico não é frágil, é altamente resistente a abusos. Se você está se perguntando se vai derreter, não se preocupe. Você tem que aquecer esse material acima de 572 graus Fahrenheit para torná-lo macio.

“O termoplástico é como uma vela”, explicou Voss. “Posso pegar uma vela, derretê-la, resfriá-la e, em essência, posso criar uma vela completamente nova a partir daquela vela antiga e existente. Ainda funciona da mesma forma, ainda funciona da mesma forma, só que em um formato completamente diferente. Portanto, o CarbonPro pode realmente ser reutilizado sem perder desempenho significativo do material.”

Colando Múltiplas Peças

A caixa CarbonPro é composta por diversas peças diferentes que são coladas com adesivo industrial. A cola adesiva é pelo menos tão forte quanto o material circundante, e a equipe da GMC faz testes extensivos para garantir que as ligações sejam fortes. Novamente, tudo se resume ao plástico.

“Temos uma longa história com o Corvette”, declarou Voss. “Sabemos muito bem como executar técnicas de união adesiva no processo, mas o plástico térmico permite métodos de união alternativos. Posso soldá-lo sonoramente, com uma solda vibratória. Deixe sua mente fluir um pouco, o que isso pode levar.”

Todos os dias, a equipe de produção retira uma base CarbonPro da linha e a desmonta para testar as ligações. Eles têm que usar martelos e alavancas para quebrar cada centímetro das ligações adesivas. Resumindo, não vai desmoronar a menos que você realmente trabalhe para quebrá-lo.

Use cada bit

As diversas partes da cama são moldadas individualmente a partir de folhas de material termoplástico. As folhas passam então por um forno para aquecê-las e depois são prensadas em moldes gigantes. Quando o material esfria, ele está pronto para ser aparado e colado.

Como acontece com qualquer processo de estampagem e fabricação, sempre sobra algum material. Mas com o compósito termoplástico, não há necessidade de desperdiçar nada dele.

“ROFT é o nome que chamamos de material reciclado”, disse Voss. “Eles pegam o material, trituram, aquecem e basicamente remodelam. É muito rápido. É tão barato. É um processo muito eficiente. No longo prazo, o objetivo desta equipe é utilizar ou reaproveitar 100% da fibra da caixa de captação.”

Torne isso difícil

Após a incursão da Ford nas caçambas de alumínio, a maioria dos fabricantes de caminhões optou por ficar com aço. Os consumidores são espertos em serem céticos e os compradores da GMC estão entre os mais exigentes no que diz respeito à qualidade e durabilidade, dada a natureza comercial dos seus camiões.

“Tivemos que começar do zero”, afirmou Voss. “Todos os aspectos disto, seja a estabilidade UV, a sensibilidade à temperatura, tivemos que testar tudo. Passamos por testes extensivos para garantir que esta caixa funcione em todas as condições climáticas. Imagem menos 30 graus. Queremos ter certeza de que os caras que trabalham no Alasca no gasoduto não terão problemas. Até 176 graus Fahrenheit para que os caras no deserto do Arizona tivessem o mesmo desempenho. Testamos os impactos e o desempenho de todos os aspectos desta caixa nessa ampla faixa climática. Na verdade, colocamos um gerador contra o painel lateral, ligamos até atingir novamente a temperatura estável, afastamos o gerador e batemos no painel com martelos. Não fez nada com a caixa.”

Os testes também incluíram abuso físico destinado a fazer chorar os proprietários de caminhões. A GMC derrubou blocos de concreto, cargas de cascalho de 1.800 libras e tambores de aço cheios de água de 450 libras na cama.

“Melhoramos o desempenho de impacto em seis vezes com a geometria CarbonPro”, disse Voss. “Seis vezes mais energia pode ser colocada naquela cama sem danos do que na caixa de aço. Deixar cair coisas como caixas de ferramentas na lateral do caminhão, coisas assim. Seis vezes mais robustez para esta caixa.”

No entanto, é mais do que impactos e temperaturas. A cama CarbonPro também teve que sobreviver a derramamentos de produtos químicos.

“A fibra de carbono é muito corrosiva quando está na presença de outros metais”, explicou Voss. “A equipe teve que trabalhar muito para projetar e projetar a execução de forma que a corrosão galvânica basicamente não existisse nesta caixa. Examinamos 1.200 produtos químicos diferentes para garantir que todas essas diferentes aplicações e usos não degradassem visualmente a fibra de carbono e não impactassem estruturalmente o desempenho. Passamos por todas essas etapas para garantir que nossos clientes aproveitem ao máximo seus veículos.”

Como comprar uma cama CarbonPro

A GMC espera que a demanda pela cama CarbonPro seja superior à capacidade de produção atual, por isso estará disponível de forma limitada em 2019. O Edição Sierra CarbonPro estará disponível no Sierra Denali 1500 2019 e no Sierra AT4 1500. CarbonPro estará disponível em maior quantidade em ambos os acabamentos para o ano modelo 2020. A produção de caminhões CarbonPro começa em junho, com caminhões disponíveis nas concessionárias no verão. A GMC não anunciou preços, mas não espere que seja uma opção barata.

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