Sistema avanzado de corte de preimpregnado reduce desperdicio y acelera montaje del jet ejecutivo Pilatus PC-24

Fuente | Zünd

Gracias a componentes de fibra de carbono y vidrio, el jet ejecutivo PC-24, fabricado por Pilatus Aircraft AG (Stans, Suiza), presume un peso base de solo 5,3 toneladas (menos de 12.000 libras), lo que le ayuda a despegar y aterrizar en pistas cortas, sin pavimentar o de grava usualmente reservadas para aviones turbohélice. De hecho, el PC-24 es capaz de despegar en una pista tan corta como 890 metros (2.920 pies) y solo requiere 720 metros (2.362,2 pies) para aterrizar.

Pilatus comenzó a usar piezas de fibra de carbono temprano en su historia de fabricación de aviones, empezando con sus primeros componentes de plástico reforzado con fibra de carbono (PRFC) y plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) para el avión universal metálico PC-6 Porter. Los pocos componentes compuestos en el PC-6, que despegó por primera vez en 1959 y pasó por una producción de unos 500 aviones antes de ser reemplazado por su sucesor el PC-12, se colocaban a mano. El ensamblaje del PC-6, por tanto, necesitaba una mano de obra experimentada y altas tolerancias para piezas.

Por el contrario, el último tipo de avión de la empresa, el PC-24, consiste en muchas piezas, muchas de ellas mecanizadas a tolerancias en el rango de micrómetros. El PC-24 usa compuestos principalmente para revestimiento interior y exterior. Las carcasas de motor y puntas de ala también son de fibra de carbono, así como puertas de tren de aterrizaje, conductos de aire, varias tuberías, cubiertas y bordes de fuga en alas.

No solo el PC-24 incluye más componentes compuestos que el PC-6 en 1959, sino que el ensamblaje es mucho más rápido ahora, posible, dice Pilatus, gracias a avances en tecnologías de producción. Clave en esto son la reducción permanente de costes, optimización de productividad y la capacidad de implementar tecnologías de producción modernas.

Los sistemas digitales de corte de preimpregnado son parte de esta tendencia. Pilatus ha confiado en sistemas de corte Zünd (Altstätten, Suiza) por años, y en 2019 añadió un sistema de corte de preimpregnado Zünd G3 L-2500. El sistema G3 corta en capa única materiales para los respectivos componentes en un proceso ampliamente automatizado, y luego etiqueta las piezas cortadas con un módulo de inyección de tinta integrado.

Fuente | Zünd

Pilatus procesa unos cinco rollos de preimpregnado por día (aproximadamente 90 metros cuadrados), o unos 90.000 metros cuadrados al año, con una tasa de consumo aumentando constantemente a medida que más componentes de PRFC y PRFV se usan en los aviones de la empresa. Pilatus ha confiado en corte digital Zünd por más de 15 años, empezando con una cortadora serie PN. El aumento de demanda de componentes de fibra de carbono comenzó a exceder capacidad, lo que llevó a la adición de un Zünd G3 L-2500 en 2019. Una vez completado el corte, las piezas se kitan y ponen en almacenamiento en frío hasta posterior procesamiento. Las estructuras compuestas de Pilatus pueden consistir hasta en 350 capas de preimpregnado.

Otro factor en el éxito de Pilatus ha sido un enfoque en aumentar productividad. Según Patrick Rohrer, gerente de proyecto de adquisición de sistemas de Pilatus, "Al tratar con materiales costosos como fibra de carbono o vidrio, la eficiencia y optimización de material son siempre una preocupación. Trabajamos constantemente para aumentar utilización y así reducir desperdicio — particularmente ya que aún tenemos pocas opciones para reciclaje".

La empresa dice que ha reducido tasas de desperdicio del 30% al 20%, y cita las funciones de anidamiento eficiente en el software Cut Center - ZCC de Zünd como factor importante en este éxito. Las diferentes capas de una pieza se anidan estáticamente, lo que significa que las capas individuales de una pieza se anidan en la cantidad solicitada según pedido. El anidamiento dinámico, que es cuando las capas individuales de piezas de múltiples pedidos se anidan y combinan en un solo archivo de corte, también puede usarse cuando tiene sentido. Esto, dice Zünd, aumenta aún más el grado de utilización de la materia prima.