CSP breidt Huntington, IN fabriek uit met nieuwe $33,5M composiet pickup-box faciliteit

Op een koele vrijdagochtend op 26 oktober verzamelden 52 personen in een vergaderzaal op de Huntington, IN, VS productiefaciliteit van Tier 1 Continental Structural Plastics (CSP, Auburn Hills, MI, VS, een Teijin Groep-maatschappij [Tokio, Japan]). Ze waren er om de opening te vieren van een nieuwe, VS$33,5 miljoen, 12.077 m²/130.000 ft² uitbreiding van de al 19.510 m²/210.000 ft² faciliteit die CSP in 2010 kocht en waar het bedrijf momenteel sheet-molding compound (SMC) composietonderdelen produceert voor Chevrolet Corvette sportauto's van General Motors Co. (GM, Detroit, MI, VS) en Ford F-150 Raptor pick-ups van Ford Motor Co. (Dearborn, MI, VS). De nieuwe uitbreiding is waar commerciële productie volgende lente begint op de CarbonPro composiet pickup-box voor top-van-de-lijn GMC Sierra Denali pick-ups, ook van GM. CSP's faciliteit ligt minder dan 30 minuten van GM's Fort Wayne Assembly plant (Roanoke, IN, VS) waar de automaker Chevrolet Silverado en GMC Sierra single- en extended-cab pickup-modellen produceert.

De CarbonPro is niet de eerste composiet pickup-box. Die eer gaat naar Ford's korte box op 2000 Explorer SportTrac crossover-utility voertuigen (CUVs) gemaakt met compressie-gegoten, glasvezel-versterkte vinylester SMC. Crediet gaat ook naar GM's 2001 Chevrolet Silverado full-size pickup-box in glasvezel-versterkte polyurethane/polyurea gevormd via structurele reactie-injectiegieten (SRIM). GM, Honda Motor Co. Ltd. (Tokio, Japan) en Toyota Motor Corp. (Tokio, Japan) hebben allemaal composiet pick-upboxen geproduceerd sinds. Echter, GM's nieuwste venture is de eerste composiet box in de industrie die koolstofvezelversterking gebruikt en de eerste die een thermoplastische matrix gebruikt. Die verandering alleen rapporteerde 28 kg af van het voertuig vs. een kale staal bed en 45 kg vs. een staal bed plus bedliner – al terwijd het de box dent-, krassen- en corrosiebestendig maakt.

Verschillende sprekers noemden het feit dat CSP en materialenleverancier Teijin sinds 2010 gezamenlijk met GM hebben gewerkt aan de ontwikkeling van de CarbonPro pickup-box met Teijin's toen onlangs ontwikkelde productieproces. Deze koolstofvezel-versterkte thermoplastische (CFRTP) combineert discontinue/gehakte koolstofvezel (25 mm, 24K tow) met een polyamide 6 (PA6) matrix in bladvorm-composieten. (Naar verluidt zijn andere thermoplastische matrices in ontwikkeling maar nog niet commercieel beschikbaar.) In tegenstelling tot conventionele glasmat-thermoplastische (GMT) of organosheet-composieten, is dit materiaal niet bedoeld om in een conventionele compressiepers gevormd te worden. In plaats daarvan wordt het geperst-gegoten veelal zoals staalplaat stempelen in een heel-snel, sub-een-minuut proces – een cyclus-tijd-doel dat de Heilige Graal is voor automobiele composietonderdelen.

De voordelen van het gebruik van thermoplastische in plaats van thermohardende matrices om een pickup-box te produceren zijn talrijk. Thermoplasten neigen tot lagere dichtheid, dus helpen ze massa nog meer te verminderen dan thermohardende composietboxen. Aangezien thermoplasten al volledig gepolymeriseerd zijn, verwerken ze veel sneller dan thermohardende, wat het aantal gereedschappen, robots en pressen vermindert die nodig zijn om onderdelen voor een gegeven platform te produceren. En thermoplasten produceren veel betere oppervlaktes direct uit het gereedschap, wat na-gieten afwerking aanzienlijk kan verminderen, inclusief het elimineren van schilderen. Een ander voordeel is dat thermoplasten neigen tot meer impactbestendig – vooral in zware matrices zoals PA6 – en dat helpt schade aan de bed te verminderen wanneer de pick-ups in gebruik zijn.

Door ervoor te kiezen om het composiet te versterken met koolstofvezel in plaats van glasvezel, kan een veel dunner, lichter onderdeel geproduceerd worden voor een gegeven prestatiedoel, hoewel koolstof kosten verhoogt tenzij gecompenseerd door snellere productieprocessen.

Het evenement had toespraken van 10 dignitarissen inclusief: Linda Walczak, directeur, Noordoost Regio, Indiana Economic Development Corp.; Larry Buzzard, voorzitter, Huntington County Board of Commissioners; Steve Rooney, CSP CEO; Dave Malik, GM directeur-Lower Body Structures; Masumi Hirata, assistent aan Composites Business Unit Manager bij Teijin Ltd.; Rob Miller, commissaris, Huntington County Board of Commissioners; Mark Voss, GM engineering groepmanager-geavanceerde structurele composieten en pickup-boxen; Brooks Fetters, burgemeester, Stad Huntington; Mark Wickersham, uitvoerend directeur, Huntington County Economische Ontwikkeling; en Karen Williams, CSP Huntington plantmanager. Na een lintsnijceremonie werden deelnemers een rondleiding geboden van de volledig uitgeruste sectie van de fabriek waar de CarbonPro geproduceerd zal worden en kregen een close-up blik van de pickup-box.

CSP zal ook eindgate-afdekkingen voor het voertuig produceren in direct-long-fiber thermoplastic (D-LFT) composiet.