เบื้องหลังด้วยกระบะกระบะคาร์บอนไฟเบอร์ของ GMC

เตียงนอนรถกระบะไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา เมื่อก่อนทำจากไม้ แต่ในช่วงทศวรรษ 1960 ผู้ผลิตรถยนต์หันมาใช้เตียงเหล็กทั้งหมดสำหรับรถบรรทุกส่วนใหญ่ เหล็กมีความทนทานเพียงพอสำหรับการใช้งานหลายสิบปี แต่ก็หนักเช่นกัน นอกจากนี้เหล็กยังมีรอยขีดข่วนและบุบหากคุณใช้รถกระบะสำหรับงานจริงจัง ข้อเท็จจริงดังกล่าวก่อให้เกิดอุตสาหกรรมผ้าปูที่นอน โดยมีเม็ดมีดและสารเคลือบพลาสติกหรือยูรีเทนเพื่อปกป้องเหล็กจากความเสียหาย

สิ่งต่าง ๆ เริ่มเปลี่ยนแปลงเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพื่อลดน้ำหนัก ฮอนด้าเริ่มใช้เตียงคอมโพสิตโพลีเมอร์เสริมเหล็กใน Ridgeline เมื่อปี 2006 Ford เลือกใช้เตียงอลูมิเนียมทั้งหมดสำหรับ F-150 ในปี 2015 แต่วัสดุดังกล่าวทำให้เกิดความท้าทาย เนื่องจากบุบและเจาะทะลุได้ง่ายกว่าพลาสติก และซ่อมแซมได้ยากกว่า อย่างไรก็ตาม การลดน้ำหนักมีความจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้ทันกับความต้องการของผู้บริโภคในการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ดีขึ้น

GMC เลือกคาร์บอนไฟเบอร์

สิ่งแรกที่ต้องรู้เกี่ยวกับก เตียงคาร์บอนไฟเบอร์ คือมีคาร์บอนไฟเบอร์มากกว่าหนึ่งชนิด เมื่อคนส่วนใหญ่คิดถึงวัสดุนี้ พวกเขานึกถึงผ้าทอคาร์บอนไฟเบอร์ที่สวยงามห่อหุ้มด้วยพลาสติกใส นี่คือสิ่งที่ได้รับการขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ กีฬาและรถแข่งแต่ก็เปราะบางและไม่เหมาะกับกระบะกระบะอย่างแน่นอน หากต้องการสร้างเตียงที่แข็งพอสำหรับการใช้งานในทางที่ผิดที่เกิดขึ้นกับรถปิคอัพที่ทำงาน คุณต้องมี วัสดุที่แตกต่างกัน.

“คำถามมากมายที่ฉันได้รับคือ คาร์บอนไฟเบอร์แตก” Mark Voss ผู้จัดการกลุ่มวิศวกรรมของ GMC กล่าว “คุณเห็นรถแข่งชนกำแพง พวกมันแตกและกระเด็นออกจากกัน นี่เป็นวัสดุที่ทนทานหรือเหนียวกว่า ดังนั้นจึงมีความเหนียวสูงกว่ามาก โดยพื้นฐานแล้วมีความทนทานมากกว่าคอมโพสิตแบบดั้งเดิมประมาณสองเท่า”

สิ่งที่ Voss และทีมงานของเขาคิดขึ้นมาคือการผสมผสานระหว่างพลาสติกแข็งที่เสริมด้วยเมทริกซ์สุ่มความยาว 1 นิ้วของเส้นใยคาร์บอนแต่ละเส้น เนื่องจากเส้นใยกระจัดกระจายไปทั่วพลาสติกอย่างหนาและสุ่ม วัสดุจึงเสริมแรงในทุกทิศทาง ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่สวยงามที่คุณเห็นบนรถสปอร์ตนั้นง่ายต่อการฉีกตามแนวทอ นั่นเป็นสิ่งสำคัญ แต่ก็มีอะไรที่มากกว่านั้น พลาสติกที่ใช้ขึ้นรูปเตียง GMC นั้นเป็นโพลีเมอร์ชนิดอื่น

เทอร์โมพลาสติกเทียบกับ เทอร์โมเซตติง

โพลีเมอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ได้แก่ เทอร์โมเซตติง. พูดง่ายๆ ก็คือ คุณอบมันเหมือนคุกกี้เพื่อให้พลาสติกแข็งตัว เมื่อพวกมันแข็งตัวแล้ว พวกมันจะไม่อ่อนตัวอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม พลาสติกเทอร์โมเซตติงมีแนวโน้มที่จะเปราะ พลาสติกเหล่านี้ทำงานได้ดีมากกับฝากระโปรงหน้ารถและหลังคาและชิ้นส่วนใดๆ ที่คุณไม่ได้ตั้งใจจะทับแต่ไม่เหมาะกับกระบะท้ายรถบรรทุก

GMC เลือก เทอร์โมพลาสติก วัสดุสำหรับเตียง CarbonPro พลาสติกนี้สามารถให้ความร้อนและขึ้นรูปใหม่ได้ครั้งแล้วครั้งเล่า เนื่องจากวัสดุเทอร์โมพลาสติกไม่เปราะ จึงมีความทนทานต่อการใช้งานในทางที่ผิดสูง หากคุณสงสัยว่ามันจะละลายหรือไม่ก็ไม่ต้องกังวล คุณต้องอุ่นสิ่งนี้ให้สูงกว่า 572 องศาฟาเรนไฮต์เพื่อให้มันนิ่ม

“เทอร์โมพลาสติกก็เหมือนกับเทียน” Voss อธิบาย “ฉันสามารถหยิบเทียน ละลายมัน ทำให้เย็นลง และโดยพื้นฐานแล้ว ฉันสามารถสร้างเทียนใหม่เอี่ยมจากเทียนเก่าที่มีอยู่ได้ ยังคงใช้งานได้เหมือนเดิม ยังคงใช้งานได้เหมือนเดิม เพียงแต่มีรูปร่างที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดังนั้น CarbonPro จึงสามารถนำมาใช้ซ้ำได้จริงโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ”

การเชื่อมหลายชิ้น

กล่อง CarbonPro ทำจากชิ้นส่วนต่างๆ หลายชิ้นที่เชื่อมติดกันด้วยกาวอุตสาหกรรม กาวติดยึดอย่างน้อยก็แข็งแรงพอๆ กับวัสดุที่อยู่รอบๆ และทีมงานของ GMC ได้ทำการทดสอบอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าการยึดเหนี่ยวมีความแข็งแรง มันลงมาที่พลาสติกอีกครั้ง

“เรามีประวัติศาสตร์อันยาวนานกับ Corvette” Voss กล่าว “เรารู้วิธีการใช้เทคนิคการติดกาวเป็นอย่างดีในกระบวนการ แต่พลาสติกความร้อนช่วยให้สามารถติดวิธีการอื่นได้ ฉันสามารถเชื่อมมันด้วยเสียงด้วยการเชื่อมแบบสั่น ปล่อยให้จิตใจของคุณไหลสักหน่อยสิ่งที่จะนำไปสู่”

ทุกๆ วัน ทีมผู้ผลิตจะดึงเตียง CarbonPro หนึ่งเตียงออกจากสายการผลิตและแยกออกจากกันเพื่อทดสอบการยึดเกาะ พวกเขาต้องใช้ค้อนและแท่งแงะเพื่อทำลายพันธะกาวทุกตารางนิ้ว พูดง่ายๆ ก็คือ มันไม่ได้แยกออกจากกัน เว้นแต่คุณจะพยายามทำลายมันจริงๆ

ใช้ทุกบิต

ส่วนต่างๆ ของเตียงขึ้นรูปจากแผ่นวัสดุเทอร์โมพลาสติกแยกกัน จากนั้นจึงนำผ้าปูที่นอนเข้าเตาอบเพื่อให้มีอุณหภูมิ จากนั้นจึงนำไปรีดในแม่พิมพ์ขนาดยักษ์ เมื่อวัสดุเย็นตัวลง ก็พร้อมที่จะตัดแต่งและติดกาว

เช่นเดียวกับกระบวนการปั๊มและการผลิตอื่นๆ ก็มักจะมีวัสดุเหลืออยู่บ้าง แต่ด้วยเทอร์โมพลาสติกคอมโพสิต คุณจึงไม่จำเป็นต้องสูญเสียสิ่งใดเลย

“ROFT เป็นชื่อของเราที่เราเรียกว่าวัสดุรีไซเคิล” Voss กล่าว “พวกเขานำวัสดุมา ฉีกมัน ทำให้ร้อนขึ้น และโดยพื้นฐานแล้วหล่อมันขึ้นมาใหม่ มันเร็วขนาดนั้น มันไม่แพงขนาดนั้น มันเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมาก ในระยะยาว เป้าหมายของทีมนี้คือการใช้หรือนำเส้นใยในกล่องปิ๊กอัพกลับมาใช้ใหม่ 100%”

ทำให้มันยาก

หลังจากที่ Ford รุกตลาดเตียงอะลูมิเนียม ผู้ผลิตรถบรรทุกส่วนใหญ่ก็เลือกที่จะทำ ติดกับเหล็ก. ผู้บริโภคฉลาดที่จะไม่เชื่อ และผู้ซื้อ GMC ก็เป็นที่ต้องการมากที่สุดในเรื่องคุณภาพและความทนทาน เมื่อพิจารณาจากลักษณะเชิงพาณิชย์ของรถบรรทุกของพวกเขา

“เราต้องเริ่มจากสแควร์หนึ่ง” วอสกล่าว “ทุกแง่มุม ไม่ว่าจะเป็นความเสถียรของรังสียูวี ความไวต่ออุณหภูมิ เราต้องทดสอบทุกอย่าง เราผ่านการทดสอบอย่างเข้มข้นเพื่อให้แน่ใจว่ากล่องนี้ใช้งานได้ในทุกสภาพอากาศ ภาพลบ 30 องศา เราต้องการให้แน่ใจว่าคนที่ทำงานในอลาสก้าที่ทำงานในท่อส่งก๊าซจะไม่มีปัญหาใดๆ สูงถึง 176 องศาฟาเรนไฮต์ ผู้ชายในทะเลทรายแอริโซนาก็จะมีการแสดงที่เหมือนกัน เราทดสอบแรงกระแทกและทุกแง่มุมของกล่องนี้ว่ามีประสิทธิภาพในช่วงสภาพอากาศที่กว้างขนาดนั้น จริงๆ แล้ว เราวางเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้ที่แผงด้านข้าง หมุนเครื่องจนกระทั่งอุณหภูมิถึงสภาวะคงที่อีกครั้ง จากนั้นจึงย้ายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกไปแล้วทุบแผงด้วยค้อน มันไม่ได้ทำอะไรกับกล่องเลย”

การทดสอบยังรวมถึงการทำร้ายร่างกายที่ออกแบบมาเพื่อทำให้เจ้าของรถบรรทุกร้องไห้ GMC ทิ้งบล็อกถ่าน กรวดหนัก 1,800 ปอนด์ และถังเหล็กบรรจุน้ำ 450 ปอนด์ลงบนเตียง

“เราได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการกระแทกขึ้นหกเท่าด้วยรูปทรง CarbonPro” Voss กล่าว “สามารถใส่พลังงานลงเตียงนั้นได้มากขึ้นหกเท่าโดยไม่เกิดความเสียหายเมื่อเทียบกับกล่องเหล็ก ทิ้งของอย่างกล่องเครื่องมือลงข้างรถบรรทุก อะไรประมาณนั้น กล่องนี้มีความทนทานเพิ่มขึ้นหกเท่า”

มันเป็นมากกว่าผลกระทบและอุณหภูมิ เตียง CarbonPro ต้องทนต่อสารเคมีที่หกรั่วไหลด้วยเช่นกัน

“คาร์บอนไฟเบอร์มีฤทธิ์กัดกร่อนมากเมื่อมีโลหะอื่นๆ” Voss อธิบาย “ทีมงานต้องทำงานหนักมากเพื่อออกแบบและออกแบบการทำงาน โดยพื้นฐานแล้วจะไม่มีการกัดกร่อนของกัลวานิกบนกล่องนี้ เราใช้สารเคมีที่แตกต่างกันกว่า 1,200 ชนิดเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้งานและการใช้งานที่แตกต่างกันทั้งหมดจะไม่ทำให้คาร์บอนไฟเบอร์เสื่อมลงอย่างเห็นได้ชัด และจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพเชิงโครงสร้าง เราดำเนินการตามขั้นตอนเหล่านี้ทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่าลูกค้าของเราจะได้ใช้รถของพวกเขาตลอดชีวิต”

วิธีซื้อเตียง CarbonPro

GMC คาดว่าความต้องการเตียง CarbonPro จะสูงกว่ากำลังการผลิตปัจจุบัน ดังนั้นจึงจะพร้อมจำหน่ายอย่างจำกัดในปี 2562 ที่ เซียร่าคาร์บอนโปรรุ่น จะวางจำหน่ายใน Sierra Denali 1500 ปี 2019 และ Sierra AT4 1500 CarbonPro จะมีจำหน่ายในปริมาณมากขึ้นในทั้งสองรุ่นสำหรับรุ่นปี 2020 การผลิตรถบรรทุก CarbonPro เริ่มต้นในเดือนมิถุนายน โดยรถบรรทุกจะพร้อมจำหน่ายในตัวแทนจำหน่ายในช่วงฤดูร้อน GMC ยังไม่ได้ประกาศราคา แต่อย่าคาดหวังว่าจะเป็นตัวเลือกที่ถูก

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• GMC ทุ่มเทความเชี่ยวชาญในการผลิตรถบรรทุกทั้งหมดให้กับรถกระบะ Sierra EV