GMC'nin Karbon Fiber Pikap Yatağının Perde Arkası

Kamyonet yatakları son 100 yılda pek değişmedi. Eskiden ahşaptan yapılıyorlardı, ancak 1960'lı yıllarda otomobil üreticileri çoğu kamyon için tamamen çelik kasalara yöneldi. Çelik, onlarca yıl kullanıma yetecek kadar sağlamdır ancak aynı zamanda ağırdır. Ayrıca, ciddi işler için bir kamyonet kullanırsanız çelik çizilir ve çöker. Bu gerçek, çeliği hasardan korumak için plastik veya üretan eklentiler ve kaplamalar içeren yatak kaplaması endüstrisinin ortaya çıkmasına neden oldu.

Birkaç yıl önce işler değişmeye başladı. Honda, ağırlıktan tasarruf etmek için 2006 yılında Ridgeline'da çelikle güçlendirilmiş kompozit polimer yatak kullanmaya başladı. Ford, 2015 yılında F-150 için tamamen alüminyum yatağa yöneldi, ancak bu malzeme zorluklar yaratıyor çünkü çentiklenmesi ve delinmesi plastiğe göre daha kolay ve onarımı daha zor. Ancak, yakıt ekonomisinin iyileştirilmesine yönelik tüketici taleplerine ayak uydurmak için ağırlık tasarrufu kesinlikle gereklidir.

GMC Karbon Fiberi Seçti

Bir şey hakkında bilinmesi gereken ilk şey karbon fiber yatak birden fazla karbon fiber çeşidinin bulunmasıdır. Çoğu kişi bu malzemeyi düşündüğünde aklına şeffaf plastikle kaplanmış güzel dokunmuş karbon fiber kumaş geliyor. Bu, ultra hafif parçalara kalıplanan malzemedir. spor ve yarış arabaları, ancak kırılgandır ve kesinlikle bir kamyonet kasası için uygun değildir. Çalışan pikapların başına gelebilecek kötü muameleye karşı yeterince dayanıklı bir yatak yapmak için, bir farklı malzeme.

GMC mühendislik grubu yöneticisi Mark Voss, "Karbon fiberlerin kırıldığı konusunda bana gelen birçok soru var" dedi. “Yarış arabalarının duvara çarptığını, parçalanıp dağıldığını görüyorsunuz. Bu daha dayanıklı veya sünek bir malzemedir, dolayısıyla çok daha yüksek tokluğa sahiptir. Temelde geleneksel bir kompozitin dayanıklılığının yaklaşık iki katı.”

Voss ve ekibinin ortaya çıkardığı şey, 1 inç uzunluğundaki bireysel karbon fiber şeritlerden oluşan rastgele bir matrisle güçlendirilmiş sert bir plastik karışımıydı. Lifler plastik boyunca kalın ve rastgele dağıldığından malzeme her yöne güçlendirilmiştir. Spor arabalarda gördüğünüz güzel karbon fiber kumaşın, örgü çizgileri boyunca kırılması daha kolaydır. Bu önemli ama bundan daha fazlası var. GMC yatağını kalıplamak için kullanılan plastik farklı türde bir polimerdir.

Termoplastik vs. Termoset

Karbon fiber üretiminde kullanılan polimerlerin çoğu ısıyla sertleşen. Basitçe söylemek gerekirse, plastiğin sertleşmesini sağlamak için onları kurabiye gibi pişiriyorsunuz. Bir kez sertleştikten sonra bir daha asla yumuşayamazlar. Bununla birlikte, ısıyla sertleşen plastikler kırılgan olma eğiliminde olabilir. Bu plastikler kaportalar, çatılar ve üzerinde uğraşmayı planlamadığınız ancak kamyon kasası için uygun olmayan her türlü parça için çok işe yarar.

GMC bir seçim yaptı termoplastik CarbonPro yatağı için malzeme. Bu plastik tekrar tekrar ısıtılıp yeniden şekillendirilebiliyor. Termoplastik malzeme kırılgan olmadığından kötüye kullanıma karşı oldukça dayanıklıdır. Eriyip erimeyeceğini merak ediyorsanız endişelenmeyin. Bu şeyi yumuşatmak için 572 Fahrenheit dereceden daha yüksek bir sıcaklığa ısıtmanız gerekiyor.

Voss, "Termoplastik bir muma benzer" diye açıkladı. “Bir mumu alıp eritebilir, soğutabilirim ve aslında o eski, mevcut mumdan tamamen yeni bir mum yaratabilirim. Hâlâ aynı şekilde çalışıyor, hâlâ aynı şekilde çalışıyor, yalnızca tamamen farklı bir biçimde. Yani CarbonPro, malzeme performansında önemli bir kayıp olmadan gerçekten yeniden kullanılabilir."

Birden Fazla Parçanın Birleştirilmesi

CarbonPro kutusu, endüstriyel yapıştırıcıyla birbirine bağlanan birkaç farklı parçadan oluşur. Yapışkan tutkal en az çevredeki malzeme kadar güçlüdür ve GMC ekibi, bağların güçlü olduğundan emin olmak için kapsamlı testler yapar. Yine konu plastiğe geliyor.

Voss, "Corvette ile uzun bir geçmişimiz var" dedi. "Yapışkan birleştirme tekniklerinin proseste nasıl yapılacağını çok iyi biliyoruz, ancak termal plastik alternatif birleştirme yöntemlerine olanak sağlıyor. Titreşim kaynağıyla sonik olarak kaynak yapabilirim. Zihninizin biraz akmasına izin verin, bu nelere yol açabilir.”

Üretim ekibi her gün bir CarbonPro yatağını hattan çekiyor ve bağları test etmek için parçalara ayırıyor. Yapışkan bağların her santimini kırmak için çekiç ve kaldıraç çubukları kullanmak zorundalar. Kısacası, gerçekten kırmaya çalışmadığınız sürece parçalanmaz.

Her Parçayı Kullan

Yatağın çeşitli parçaları termoplastik malzeme tabakalarından ayrı ayrı kalıplanmıştır. Levhalar daha sonra bir fırından geçirilerek sıcaklığa getirilir ve ardından dev kalıplara preslenir. Malzeme soğuduğunda kesme ve yapıştırma işlemine hazırdır.

Her damgalama ve üretim sürecinde olduğu gibi, her zaman bir miktar malzeme kalır. Ancak termoplastik kompozit sayesinde hiçbirini israf etmeye gerek yok.

Voss, "ROFT, geri dönüştürülmüş malzeme dediğimiz adımızdır" dedi. “Malzemeyi alıyorlar, parçalıyorlar, ısıtıyorlar ve temelde yeniden şekillendiriyorlar. Bu kadar hızlı. Bu kadar ucuz. Bu çok verimli bir süreç. Uzun vadede bu ekibin hedefi toplama kutusundaki fiberin %100'ünü kullanmak veya yeniden kullanmaktır."

Zorlaştır

Ford'un alüminyum yataklara yönelmesinden sonra çoğu kamyon üreticisi çelikle kal. Tüketiciler şüpheci olacak kadar akıllıdır ve kamyonlarının ticari doğası göz önüne alındığında, kalite ve dayanıklılık söz konusu olduğunda GMC alıcıları en talepkarlar arasında yer alıyor.

Voss, "Başlangıçtan başlamamız gerekiyordu" dedi. "Bunun her yönünü, ister UV stabilitesi, ister sıcaklık hassasiyeti olsun, her şeyi test etmek zorundaydık. Bu kutunun her türlü hava koşulunda performans göstermesini sağlamak için kapsamlı testlerden geçtik. Resim eksi 30 derece. Alaska'da boru hattı üzerinde çalışan adamların herhangi bir sorun yaşamayacağından emin olmak istiyoruz. 176 derece Fahrenheit'e kadar, böylece Arizona çölündeki adamlar da aynı performansı gösterebilecekti. Bu kutunun etkilerini ve her yönünü bu geniş iklim aralığında performans göstererek test ettik. Aslında yan panelin tam karşısına bir jeneratör koyduk, tekrar kararlı durum sıcaklığına ulaşana kadar çalıştırdık, jeneratörü uzaklaştırdık ve panele çekiçlerle vurduk. Kutuya hiçbir şey yapmadı."

Testler ayrıca kamyon sahiplerini ağlatmak için tasarlanmış fiziksel istismarı da içeriyordu. GMC yatağın üzerine cüruf bloklarını, 1800 kiloluk çakıl yüklerini ve 450 kiloluk su dolu çelik varilleri düşürdü.

Voss, "CarbonPro geometrisiyle darbe performansını altı kat artırdık" dedi. "Çelik kutuya kıyasla bu yatağa zarar vermeden altı kat daha fazla enerji konulabilir. Alet kutusu gibi şeyleri kamyonun yan tarafından düşürmek, bunun gibi şeyler. Bu kutu için altı kat daha fazla sağlamlık.”

Ancak bu, darbelerden ve sıcaklıklardan daha fazlasıdır. CarbonPro yatağının kimyasal sızıntılara da dayanması gerekiyordu.

Voss, "Karbon fiber, diğer metaliklerin varlığında çok aşındırıcıdır" diye açıkladı. "Ekibin, bu kutuda galvanik korozyonun temelde mevcut olmayacağı şekilde uygulamayı tasarlamak ve tasarlamak için çok fazla çalışma yapması gerekti. Tüm bu farklı uygulama ve kullanımların karbon elyafı görsel olarak bozmamasını ve performansı yapısal olarak etkilememesini sağlamak için 1200 farklı kimyasal maddeyi inceledik. Müşterilerimizin araçlarından dolu dolu bir ömür çıkarmasını sağlamak için tüm bu adımları attık.”

CarbonPro Yatak Nasıl Satın Alınır

GMC, CarbonPro yatağına olan talebin mevcut üretim kapasitesinden daha yüksek olmasını bekliyor, dolayısıyla yatak 2019 için sınırlı olarak satışa sunulacak. Sierra CarbonPro Sürümü 2019 Sierra Denali 1500 ve Sierra AT4 1500'de satışa sunulacak. CarbonPro, 2020 model yılı için her iki donanım seviyesinde de daha fazla miktarda satışa sunulacak. CarbonPro kamyon üretimi haziran ayında başlıyor ve kamyonlar yaz aylarında bayilerde satışa sunuluyor. GMC fiyatlandırmayı açıklamadı ancak bunun ucuz bir seçenek olmasını beklemeyin.

Editörlerin Önerileri

• GMC, kamyon yapımındaki tüm uzmanlığını Sierra EV pikapına aktardı