Передовая система раскроя препрега сокращает отходы и ускоряет сборку Pilatus PC‑24

Источник | Zünd

Благодаря углеродным и стекловолоконным компонентам бизнес-джет PC-24, производимый Pilatus Aircraft AG (Станс, Швейцария), имеет базовый вес всего 5,3 тонны (менее 12 000 фунтов), что помогает ему взлетать и садиться на короткие, неасфальтированные или гравийные ВПП, обычно зарезервированные для турбопропов. Фактически, PC-24 способен взлететь с ВПП всего 890 м (2920 футов) и требует только 720 м (2362 фута) для посадки.

Pilatus начала использовать углеродные детали рано в истории производства самолетов, начиная с первых компонентов CFRP и GFRP для универсального металлического самолета PC-6 Porter. Несколько композитных компонентов на PC-6, впервые взлетевшем в 1959 г. и прошедшем серийное производство ~500 экземпляров перед заменой на PC-12, укладывались вручную. Сборка PC-6 требовала опытных кадров и высоких толерансов деталей.

В отличие от этого, новейший тип самолета компании, PC-24, состоит из множества деталей, многие из которых фрезеруются с толерансами в диапазоне Mµ. PC-24 использует композиты преимущественно для внутренней и внешней обшивки. Обтекатели двигателей и кончики крыла также из углеродного волокна, как и двери шасси, воздуховоды, различные трубы, обтекатели и задние края крыла.

Не только PC-24 включает больше композитных компонентов, чем PC-6 в 1959 г., но сборка намного быстрее, что, по словам Pilatus, возможно благодаря прогрессу производственных технологий. Ключ — постоянное снижение затрат, оптимизация продуктивности и способность внедрять современные производственные технологии.

Цифровые системы раскроя препрега — часть этого тренда. Pilatus годами полагается на резаки Zünd (Альтштеттен, Швейцария), и в 2019 г. добавила Zünd G3 L-2500 для препрега. Система G3 одноплашно режет материалы для соответствующих компонентов в основном автоматизированном процессе, а затем маркирует вырезанные детали интегрированным 잉кjet-модулем.

Источник | Zünd

Pilatus обрабатывает около 5 рулонов препрега в день (~90 кв. м), или ~90 000 кв. м в год, с растущим потреблением по мере увеличения CFRP и GFRP компонентов на самолетах. Pilatus использует цифровой раскрой Zünd более 15 лет, начиная с PN-серии. Растущий спрос на углеродные компоненты превысил мощность, что привело к добавлению G3 L-2500 в 2019. После раскроя детали комплектуются и уходят в холодное хранение до дальнейшей обработки. Композитные структуры Pilatus могут состоять до 350 плахов препрега.

Другой фактор успеха — фокус на повышении продуктивности. По словам Патрика Рорера, менеджера проекта закупок систем Pilatus: «Работая с дорогостоящими материалами вроде углеродного или стекловолокна, эффективность материала и оптимизация всегда в фокусе. Постоянно работаем над повышением утилизации и снижением отходов — особенно учитывая, что у нас пока мало опций для рециклинга».

Компания сообщает о снижении уровня отходов с 30% до 20%, и называет эффективные возможности вложения (nesting) в ПО Cut Center - ZCC Zünd важным фактором успеха. Разные плахи детали статически вкладываются — индивидуальные плахи вкладываются в заказанном количестве по заказу. Динамическое вложение — когда плахи деталей из нескольких заказов вкладываются и комбинируются в один файл раскроя — также используется, когда имеет смысл. Это, по Zünd, еще больше повышает степень утилизации сырья.