Prepreg-snijsysteem vermindert afval, versnelt montage van Zwitserse zakenjet

Bron | Zünd

Dankzij koolstof- en glasvezelcomponenten is de PC-24 zakenjet, vervaardigd door Pilatus Aircraft AG (Stans, Zwitserland), heeft een basisgewicht van slechts 5,3 ton (minder dan 12.000 pond), waardoor het kan opstijgen en landen op korte, onverharde of grindbanen die gewoonlijk zijn gereserveerd voor turbopropvliegtuigen. In feite is de PC-24 kan opstijgen op een startbaan van slechts 890 meter (2.920 voet) en heeft slechts 720 meter (2.362,2 voet) nodig om te landen.

Pilatus begon al vroeg in zijn geschiedenis van het vervaardigen van vliegtuigen onderdelen van koolstofvezel te gebruiken, te beginnen met de eerste componenten van koolstofvezelversterkte kunststof (CFRP) en glasvezelversterkte kunststof (GFRP) voor de PC-6 Porter metalen universeel vliegtuig. De weinige composietcomponenten op de PC-6 , die voor het eerst opsteeg in 1959 en een productierun van ongeveer 500 vliegtuigen doormaakte voordat hij werd vervangen door zijn opvolger, de PC-12 , werden met de hand gelegd. PC-6 montage vereiste daarom ervaren personeel en hoge toleranties voor onderdelen.

Het nieuwste vliegtuigtype van het bedrijf, de PC-24 . daarentegen , bestaat uit vele onderdelen, waarvan vele gefreesd met toleranties in het Mμ-bereik. De PC-24 gebruikt composieten voornamelijk voor binnen- en buitenbekleding. De motorbehuizingen en vleugeltips zijn ook gemaakt van koolstofvezel, evenals landingsgesteldeuren, luchtkanalen, verschillende pijpen, afdekkingen en achterranden op vleugels.

Niet alleen de PC-24 bevatten meer samengestelde componenten dan de PC-6 deed in 1959, maar de assemblage is nu veel sneller, mogelijk gemaakt, zegt Pilatus, vanwege de vooruitgang in productietechnologieën. Essentieel hiervoor zijn permanente kostenreductie, productiviteitsoptimalisatie en de mogelijkheid om moderne productietechnologieën te implementeren.

Digitale prepreg snijsystemen maken deel uit van deze trend. Pilatus vertrouwt al jaren op de snijsystemen van Zünd (Altstätten, Zwitserland) en voegde in 2019 een Zünd G3 L-2500 prepreg snijsysteem toe. Het G3-systeem snijdt enkellaags materialen voor de respectievelijke componenten in een grotendeels geautomatiseerd proces en labelt vervolgens gesneden stukken met een geïntegreerde inkjetmodule.

Bron | Zünd

Pilatus verwerkt ongeveer vijf rollen prepreg per dag (ongeveer 90 vierkante meter), of ongeveer 90.000 vierkante meter per jaar, waarbij het verbruik gestaag toeneemt naarmate er steeds meer CFRP- en GFRP-componenten worden gebruikt op de vliegtuigen van het bedrijf. Pilatus vertrouwt al meer dan 15 jaar op Zünd digitaal snijden, te beginnen met een snijplotter uit de PN-serie. De toegenomen vraag naar koolstofvezelcomponenten begon de capaciteit te overschrijden, wat leidde tot de toevoeging van een Zünd G3 L-2500 in 2019. Zodra het snijden is voltooid, worden de onderdelen uitgerust en in de koeling opgeslagen tot ze verder worden verwerkt. Pilatus composietstructuren kunnen bestaan ​​uit maximaal 350 lagen prepreg.

Een andere factor in het succes van Pilatus was de focus op het verhogen van de productiviteit. Volgens Patrick Rohrer, Pilatus' projectmanager voor systeeminkoop:"Bij het omgaan met kostenintensieve materialen zoals koolstof of glasvezel, zijn materiaalefficiëntie en optimalisatie altijd een punt van zorg. We werken er voortdurend aan om het gebruik te verhogen en daarmee afval te verminderen, vooral omdat we nog steeds weinig opties voor recycling hebben.”

Het bedrijf zegt de afvalpercentages te hebben verlaagd van 30% naar 20% en noemt de efficiënte nesting-functies in Zünd's Cut Center - ZCC-software als een belangrijke factor in dit succes. De verschillende lagen van een onderdeel zijn statisch genest, wat betekent dat de afzonderlijke lagen van een onderdeel zijn genest in de gevraagde hoeveelheid volgens bestelling . Dynamisch nesten, waarbij de afzonderlijke lagen van onderdelen uit meerdere orders worden genest en gecombineerd in een enkel snijbestand, kan ook worden gebruikt wanneer dit zinvol is. Dit verhoogt volgens Zünd de benuttingsgraad van de grondstof.