Fortschrittliches Prepreg-Schneidsystem reduziert Abfall, beschleunigt Pilatus PC-24 Business Jet Montage

Quelle: Zünd

Dank Carbon- und Glasfaserkomponenten weist der PC-24 Business Jet von Pilatus Aircraft AG (Stans, Schweiz) ein Leergewicht von nur 5,3 Tonnen (unter 12.000 lbs) auf, was Start und Landung auf kurzen, unbefestigten oder Schotterpisten ermöglicht, die sonst Turboprops vorbehalten sind. Tatsächlich startet der PC-24 auf nur 890 m (2.920 ft) und benötigt nur 720 m (2.362 ft) für die Landung.

Pilatus nutzte Carbonfaserteile früh in seiner Flugzeugbauhistorie, beginnend mit ersten CFK- und GFK-Komponenten für den PC-6 Porter Metall-Universalflugzeug. Die wenigen Composite-Komponenten am PC-6, Erstflug 1959, ca. 500 Einheiten vor Ablösung durch PC-12, wurden von Hand gelegt. Die PC-6-Montage erforderte daher erfahrene Fachkräfte und hohe Toleranzen.

Im Gegensatz dazu besteht der neueste Flugzeugtyp PC-24 aus vielen Teilen, viele mit Toleranzen im µm-Bereich. Der PC-24 nutzt Composites hauptsächlich für Innen- und Außenverkleidungen. Triebwerksverkleidungen, Winglets, Fahrwerkstüren, Luftkanäle, diverse Rohre, Abdeckungen und Hinterkanten an Flügeln sind aus Carbonfaser.

Nicht nur hat der PC-24 mehr Composite-Komponenten als der PC-6 1959, sondern die Montage ist jetzt viel schneller, ermöglicht durch Fortschritte in Produktionstechnologien. Schlüssel dazu: permanente Kostensenkung, Produktivitätsoptimierung und Fähigkeit, moderne Produktionstechnologien umzusetzen.

Digitale Prepreg-Schneidsysteme sind Teil dieses Trends. Pilatus setzt seit Jahren auf Zünd (Altstätten, Schweiz) Schneidsysteme und ergänzte 2019 ein Zünd G3 L-2500 Prepreg-Schneidsystem. Das G3-System schneidet Materialien für jeweilige Komponenten im weitgehend automatisierten Einzellagenverfahren und kennzeichnet geschnittene Teile mit integriertem Inkjet-Modul.

Quelle: Zünd

Pilatus verarbeitet ca. fünf Prepreg-Rollen pro Tag (ca. 90 m²), also ca. 90.000 m² pro Jahr, mit stetig steigendem Verbrauch durch mehr CFK/GFK-Komponenten. Pilatus nutzt Zünd-Digitalzuschnitt seit über 15 Jahren, beginnend mit einem PN-Serien-Schneider. Gestiegene Nachfrage nach Carbonfaserkomponenten überstieg Kapazität, was zur Anschaffung des Zünd G3 L-2500 2019 führte. Nach dem Schneiden werden Teile gekittet und in Kühllagerung bis zur Weiterverarbeitung gelegt. Pilatus-Composite-Strukturen können bis zu 350 Prepreg-Lagen umfassen.

Ein weiterer Faktor für Pilatus‘ Erfolg ist der Fokus auf Produktivitätssteigerung. Laut Patrick Rohrer, Pilatus-Projektleiter Systembeschaffung: „Bei kostenintensiven Materialien wie Carbon- oder Glasfaser sind Materialeffizienz und -optimierung immer ein Anliegen. Wir arbeiten kontinuierlich an Auslastungssteigerung und Abfallreduzierung – besonders da Recyclingoptionen noch begrenzt sind.“

Das Unternehmen gibt an, Ausschussraten von 30 % auf 20 % gesenkt zu haben, und nennt die effizienten Nistfunktionen in Zünds Cut Center – ZCC Software als wichtigen Erfolgsfaktor. Die verschiedenen Lagen eines Teils werden statisch genestet, d. h. die einzelnen Lagen eines Teils werden in der angeforderten Menge je Auftrag genestet. Dynamisches Nesting, bei dem Lagen mehrerer Aufträge in einer Schnittdatei kombiniert werden, kann ebenfalls genutzt werden, wann immer sinnvoll. Dies, so Zünd, erhöht den Materialausnutzungsgrad weiter.