În culise cu patul de preluare din fibră de carbon GMC

Paturile pentru camionete nu s-au schimbat prea mult în ultimii 100 de ani. Odinioară erau făcute din lemn, dar până în anii 1960 producătorii de automobile s-au dus la paturi din oțel pentru majoritatea camioanelor. Oțelul este suficient de dur pentru decenii de utilizare, dar este și greu. În plus, oțelul se zgârie și se zgârie dacă folosiți o camionetă pentru lucrări serioase. Acest fapt a dat naștere industriei căptușelii de pat, cu inserții și acoperiri din plastic sau uretan pentru a proteja oțelul de deteriorare.

Lucrurile au început să se schimbe acum câțiva ani. Pentru a economisi greutate, Honda a început să folosească un pat de polimer compozit armat cu oțel în Ridgeline încă din 2006. Ford a mers la un pat din aluminiu pentru F-150 în 2015, dar acest material prezintă provocări, deoarece este mai ușor de înțepat și de perforat decât plasticul și este mai dificil de reparat. Cu toate acestea, reducerea greutății este absolut necesară pentru a ține pasul cu cerințele consumatorilor pentru o economie de combustibil îmbunătățită.

GMC alege fibra de carbon

Primul lucru de știut despre a pat din fibră de carbon este că există mai mult de un fel de fibră de carbon. Când majoritatea oamenilor se gândesc la acest material, își imaginează o țesătură frumoasă din fibră de carbon, învelită în plastic transparent. Acestea sunt lucrurile pentru care se modelează în părți ultra-ușoare mașini sport și de curse, dar este fragil și cu siguranță nu este potrivit pentru un pat de camionetă. Pentru a face un pat suficient de dur pentru abuzul care se întâmplă cu pickup-urile care lucrează, aveți nevoie de a material diferit.

„Multe întrebări pe care le primesc sunt: ​​fibrele de carbon se rup”, a spus Mark Voss, managerul grupului de inginerie GMC. „Vedeți că mașini de curse lovesc peretele și se sparg și zboară. Acesta este un material mai durabil sau mai ductil, deci are o duritate mult mai mare. Practic, de aproximativ două ori duritatea unui compozit tradițional.”

Ceea ce Voss și echipa sa au inventat a fost un amestec de plastic dur întărit cu o matrice aleatorie de lungimi de 1 inch de fire individuale de fibră de carbon. Deoarece fibrele sunt împrăștiate prin plastic gros și aleatoriu, materialul este întărit în toate direcțiile. Frumoasa pânză din fibră de carbon pe care o vedeți pe mașinile sport este mai ușor de spart de-a lungul liniilor țesăturii. Este important, dar este mai mult decât atât. Plasticul folosit pentru modelarea patului GMC este un alt tip de polimer.

Termoplastic vs. Termorigide

Majoritatea polimerilor utilizați pentru producția de fibre de carbon sunt termorigide. Mai simplu spus, le coaceți ca pe un fursec pentru a face plasticul să se întărească. Odată ce s-au întărit, nu se mai pot înmoaie niciodată. Cu toate acestea, materialele plastice termorigide pot avea tendința de a fi casante. Aceste materiale plastice funcționează foarte bine pentru hote și acoperișuri și orice piesă pe care nu intenționați să o bateți, dar nu ar fi potrivită pentru un pat de camion.

GMC a ales un termoplastic material pentru patul CarbonPro. Acest plastic poate fi încălzit și remodelat din nou și din nou. Deoarece materialul termoplastic nu este fragil, este foarte rezistent la abuz. Dacă vă întrebați dacă se va topi, nu vă faceți griji. Trebuie să încălziți aceste lucruri mai mult de 572 de grade Fahrenheit pentru a o face moale.

„Termoplasticul este ca o lumânare”, a explicat Voss. „Pot să iau o lumânare, să o topesc, să o răcesc și, în esență, pot crea o lumânare complet nouă din acea lumânare veche, existentă. Încă funcționează la fel, încă funcționează la fel, doar că are o formă complet diferită. Deci, CarbonPro poate fi reutilizat fără a pierde performanța semnificativă a materialului.”

Lipirea mai multor piese

Cutia CarbonPro este făcută din mai multe piese diferite care sunt lipite împreună cu adeziv industrial. Adezivul este cel puțin la fel de puternic ca materialul din jur, iar echipa GMC face teste ample pentru a se asigura că legăturile sunt puternice. Din nou, se reduce la plastic.

„Avem o istorie lungă cu Corvette”, a declarat Voss. „Știm foarte bine să facem tehnici de îmbinare cu adeziv în timpul procesului, dar plasticul termic permite metode alternative de îmbinare. Îl pot suda sonic, cu o sudură prin vibrații. Lasă-ți mintea să curgă puțin, la ce ar putea duce asta.”

În fiecare zi, echipa de producție scoate un pat CarbonPro de pe linie și îl rupe pentru a testa legăturile. Ei trebuie să folosească ciocane și bare pentru a rupe fiecare centimetru din legăturile adezive. Pe scurt, nu se destramă decât dacă lucrezi cu adevărat să-l spargi.

Folosește fiecare bit

Diferitele părți ale patului sunt turnate individual din foi de material termoplastic. Foile trec apoi printr-un cuptor pentru a le aduce la temperatură, după care sunt presate în forme gigantice. Când materialul se răcește, este gata pentru tăiere și lipire.

Ca și în cazul oricărui proces de ștanțare și fabricație, întotdeauna rămâne ceva material. Dar cu compozitul termoplastic, nu este nevoie să irosești nimic.

„ROFT este numele nostru pe care îl numim materialul reciclat”, a spus Voss. „Ei iau materialul, îl sfărâmă, îl încălzesc și, practic, îl remodelează. Este atât de rapid. Este atât de ieftin. Este un proces foarte eficient. Pe termen lung, obiectivul acestei echipe este de a folosi sau de a reutiliza 100% din fibră din cutia de preluare.”

Fă-o tare

După incursiunea Ford în paturile din aluminiu, majoritatea producătorilor de camioane au ales să o facă lipiți cu oțel. Consumatorii sunt deștepți să fie sceptici, iar cumpărătorii GMC sunt printre cei mai pretențioși când vine vorba de calitate și durabilitate, având în vedere natura comercială a camioanelor lor.

„Trebuia să începem de la primul loc”, a spus Voss. „Fiecare aspect al acestui lucru, fie că este vorba despre stabilitatea UV, sensibilitatea la temperatură, a trebuit să testăm totul. Am trecut prin teste ample pentru a ne asigura că această cutie funcționează în condiții de orice vreme. Imaginea minus 30 de grade. Vrem să ne asigurăm că băieții care lucrează în Alaska care lucrează la conductă nu vor avea probleme. Până la 176 de grade Fahrenheit, așa că băieții din deșertul Arizona ar avea aceeași performanță. Am testat impactul și fiecare aspect al acestei cutii funcționând în acea gamă largă de climă. De fapt, am pus un generator chiar lângă panoul lateral, l-am rulat până a ajuns din nou la temperatura la starea de echilibru, am îndepărtat generatorul și am lovit panoul cu ciocanele. Nu a făcut nimic cutiei.”

Testele au inclus și abuz fizic menit să-i facă pe proprietarii de camioane să plângă. GMC a aruncat blocuri de zgârietură, pietriș de 1800 de lire și tamburi de oțel umpluți cu apă de 450 de lire pe pat.

„Am îmbunătățit performanța impactului de șase ori cu geometria CarbonPro”, a spus Voss. „De șase ori mai multă energie poate fi pusă în acel pat fără deteriorare față de cutia de oțel. Aruncând lucruri precum cutii de scule de pe marginea camionului, chestii de genul ăsta. De șase ori mai multă robustețe pentru această cutie.”

Totuși, este mai mult decât impacturi și temperaturi. Patul CarbonPro a trebuit să supraviețuiască și deversărilor chimice.

„Fibra de carbon este foarte corozivă atunci când este în prezența altor materiale metalice”, a explicat Voss. „Echipa a trebuit să facă multă muncă pentru a proiecta și proiecta execuția astfel încât coroziunea galvanică să nu existe practic pe această cutie. Am trecut prin 1200 de substanțe chimice diferite pentru a ne asigura că toate acele aplicații și utilizări diferite nu vor degrada vizual fibra de carbon și nu vor afecta performanța structural. Am parcurs toți acești pași pentru a ne asigura că clienții noștri beneficiază de o viață completă din vehiculul lor.”

Cum să cumpărați un pat CarbonPro

GMC se așteaptă ca cererea pentru patul CarbonPro să fie mai mare decât capacitatea de producție actuală, așa că va fi disponibil în mod limitat pentru 2019. The Ediția Sierra CarbonPro va fi disponibil pe Sierra Denali 1500 2019 și pe Sierra AT4 1500. CarbonPro va fi disponibil în cantități mai mari pentru ambele modele pentru anul model 2020. Producția de camioane CarbonPro începe în iunie, iar camioanele sunt disponibile în dealeri până vara. GMC nu a anunțat prețul, dar nu vă așteptați să fie o opțiune ieftină.

Recomandările editorilor

• GMC și-a turnat toată experiența în fabricarea de camioane în pickup-ul Sierra EV