Предполагается, что новая карбоновая коробка на GMC Sierra Denali 2019 года будет такой же прочной, как сталь.
Несмотря на все внимание, которое автомобильные компании уделяют углеродному волокну как важному компоненту для снижения веса, повышения производительности и экономии топлива, у материала есть много проблем, которые необходимо решить, главная из которых заключается в том, что он дорог в производстве и труден. перерабатывать. Но с дебютом GMC Sierra Denali 2019 года и его пикапа CarbonPro, который, как отметила General Motors, является первым использованием углеродного волокна в кузове пикапа, автопроизводитель убежден, что он взломал код, чтобы сделать углеродное волокно не просто практично для мейнстрима, но устойчиво.
По словам Марка Восса, менеджера инженерной группы по передовым композитам и коробкам для пикапов в GM, платформа CarbonPro является продуктом 15-летней разработки углеродного волокна в компании, начиная с Corvette Commemorative Edition 2004 года, в котором использовалось углеродное волокно. капот. Работы, ведущие к созданию платформы Sierra, начались всерьез в 2011 году. Платформы производятся в сотрудничестве с поставщиком Teijin на предприятии Continental Structural Plastics в Хантингтоне, штат Индиана, недалеко от завода по сборке грузовиков GM в Форт-Уэйне.
Восс настаивал, что это не малосерийный проект тщеславия, поэтому мы ожидаем, что кровать в конечном итоге распространится на другие уровни отделки салона GMC Sierra, а также на Silverado. С самого начала целью было добиться больших объемов с использованием материала, который выдержал бы суровые условия эксплуатации грузовика.
«На самом деле это началось как упражнение по массовой экономии», — вспоминает Восс. «Но руководство поставило перед нами задачу применить все эти знания таким образом, чтобы это имело смысл для больших объемов и ломало некоторые парадигмы затрат — и это действительно дает нам доступный вариант для пикапа». Восс не стал бы обсуждать его экономику более конкретно или даже говорить о стоимости по сравнению с другими типами углеродного волокна, но он подчеркнул, что приложение позволяет получить преимущества материалов для более крупных изделий, таких как этот.
Чем отличается
Два ключевых решения на этом пути отличают кровать из углеродного волокна от большинства других автомобильных применений этого материала. Первый заключался в том, чтобы использовать термопласт (в данном случае тип нейлона), который по существу нагревается и расплавляется, а затем изготавливается в пресс-форме, а не с использованием компаунда для листового формования или термореактивного материала, который затвердевает и отвердевает. Во-вторых, использовать рубленое углеродное волокно с шагом в один дюйм, а не однонаправленное или тканое волокно.
Полученный материал использует преимущества прочности углеродного волокна, позволяя использовать его для сложной геометрии и острых углов, включая узкие радиусы. С помощью этого процесса GM может сформировать в серийной версии станины (существующие грузовики показали ее в виде прототипа) более агрессивную зернистость — вроде наждачной бумаги — в верхней части гребней, в то время как впадины гребней будут гладкими. для легкой очистки.
В результате, настаивает GM, получается очень прочный материал, во многих отношениях прочнее стали. Кровати были испытаны на падение тяжелых инструментов и оптимизированы для ударной прочности изотропного материала. И хотя термопласты, подобные этому материалу, безусловно, подвергаются температурному воздействию, поставщик Teijin усердно работал над тем, чтобы практически устранить любые различия, которые владельцы могли заметить за зимой на Аляске и летом в Аризоне. Восс сказал, что материал коробки, как ожидается, переживет остальную часть грузовика.
Не трать, не хочешь
Учитывая это, процесс обеспечивает уровень повторного использования, который в противном случае был бы невозможен для углеродного волокна. Его повторное использование не требует дорогостоящего и трудоемкого отделения волокна от смолы или выбрасывания больших кусков материала во время производства.
«Мы можем взять это, реформировать и делать разные вещи до такой степени, что рядом с передними креплениями есть две части, сделанные из переработанных деталей», — сказал Восс. «Мы буквально берем лом, измельчаем его и плавим».
Потенциал повторного использования и перепрофилирования углеродного волокна в больших масштабах не так прост с термореактивными методами, которые вы найдете в суперкарах McLaren или BMW i3. — Яйцо действительно не поджаришь, — сказал Восс.
Восс охарактеризовал продукт GM как революционный, «потому что это термический пластик, структурный, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, и это все то, чего в отрасли до сих пор не делали». Что касается сборки, все — точки крепления и все такое — на 100 процентов взаимозаменяемы между Sierra и CarbonPro, за исключением того, что кузов из углеродного волокна не нуждается в покраске. Единственными стальными деталями в кузове из углеродного волокна являются внешние панели и задний порог (проемы колес и задняя дверь изготовлены из нейлона, армированного стекловолокном).
И Sierra получает серьезное снижение массы благодаря углеродному волокну. Он легче на 62 фунта по сравнению со стальной кроватью, но со сталью покупатель, скорее всего, добавит простыню, поэтому фактическая экономия веса может составить более 100 фунтов. Это в дополнение к переходу стандартной модели на алюминий для дверей, капота и задней двери и более высокопрочную сталь в других местах, чтобы сэкономить до 360 фунтов по сравнению с уходящим грузовиком.
С затратами на массовом уровне, массовой экономией и более простым повторным использованием GM вполне могла решить загадку углеродного волокна.
Этот контент импортируется из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
