Con componentes compuestos para nuevos horizontes

A las 08.10, en Fano, Italia central, el PC-24 se está preparando para el aterrizaje en el Aeroporto di Fano. La reunión de negocios en Fano, a dos kilómetros de distancia, comienza a las 9 en punto. Un escenario desconocido, ya que el avión es un nuevo avión comercial PC-24 de la empresa Pilatus Flugzeugwerke AG y la pista no está pavimentada, está llena de baches y mide solo 1300 metros. Por lo general, los aviones de negocios de esta clase aterrizan en Rímini, a una hora y media en automóvil, y la empresaria habría tenido que conducir más tiempo después de aterrizar.

El aterrizaje en caminos cortos y sin pavimentar de grava y hierba está en principio reservado para aviones turbopropulsores. Recientemente, esto también es posible con una de los nuevos PC-24. El avión de negocios puede despegar después de solo 890 metros y necesita 720 metros para el aterrizaje. Esto a veces se debe a su peso base de solo 5,3 toneladas. Una parte importante de este bajo peso es el hecho de que en el nuevo PC-24 se utilizan numerosos componentes hechos de carbono o fibra de vidrio. Para los cortes, Pilatus ha confiado en la tecnología de corte de St. Galler Rheintal. En 2018, Pilatus una vez más optó por un cortador Zünd digital altamente automatizado.

Patrick Rohrer, gerente de proyectos de suministro de plantas en Pilatus, sabe lo que se necesita para construir aviones exitosos: "El compromiso con el lugar de producción, Swissness, es una cosa. Al menos igual de importantes son las células de producción de vanguardia equipadas con tecnología de punta". El enfoque aquí está en la reducción permanente de costos, la optimización de la eficiencia y la capacidad de implementar tecnologías de producción modernas.
Sin embargo, eso fue diferente en 1959, cuando el PC-6 Porter despegó en el aeródromo de Stans por primera vez. Un robusto avión universal totalmente metálico, otros también lo llamaron el "Jeep con alas", versátil como una navaja suiza. Los PC-6 fueron ensamblados exclusivamente a mano. Los empleados tenían que tener la experiencia adecuada y las tolerancias eran mayores que las actuales. El último tipo de avión, el PC-24, consta de innumerables partes, muchas de ellas fresadas, con tolerancias en el rango de Mμ. El montaje se lleva a cabo mucho más rápido hoy, lo que solo es posible con las tecnologías de producción más modernas.
Desde este año, el PC-6 ya no se construye, después de 500 ejemplares construidos termina su historia de éxito. El sucesor, el PC-12, que se ha vendido más de 1650 veces en todo el mundo desde 1994, es el avión turbohélice monomotor más popular en el mercado hoy en día.
Al principio de la industria aeronáutica, se utilizaron las primeras partes hechas de fibra de carbono. Los primeros componentes GFK y CFRP también se produjeron mediante laminado manual en el PC-6, aunque en cantidades manejables.

En la industria aeronáutica, casi todo gira en torno a la reducción de peso. Como resultado, cada vez más piezas están hechas de fibra de carbono y vidrio. Su gran ventaja es su alta rigidez y dureza, así como su resistencia al desgaste. El desafío es encontrar el equilibrio entre peso, estabilidad y costo. "Además, hay factores como la carga útil y el espacio utilizable que deberían ser lo más grandes posible". En Pilatus, las piezas que soportan carga no están hechas de CFRP, pero están trabajando duro en I&D. En los PC-24 se utilizan compuestos principalmente para revestimientos interiores y exteriores. El encofrado del motor y los wingtips están hechos de fibra de carbono, así como también las puertas de entrada a la aeronave, los conductos de aire y otra tubería, las cubiertas o los cantos posteriores de las alas.

El punto de partida para estas piezas de aeronaves son telas preimpregnadas, llamadas Prepregs. Las fibras sin fin se impregnan y consolidan bajo presión y temperatura. Los preimpregnados tienen alta resistencia y rigidez, son resistentes a la fatiga y al desgaste, ignífugos y resistentes a las influencias ambientales.
Los preimpregnados se entregan en rollos en un camión refrigerado y se almacenan a -19 grados en el congelador. Para llevarlos a temperatura ambiente, se sacan del congelador la noche anterior. Durante cinco a veinte días, el material puede permanecer a temperatura ambiente antes de que la resina reaccione y frague. Pilatus procesa alrededor de cinco rollos de aproximadamente 90 m2 por día, aproximadamente 90.000 m2 por año. Y el consumo aumenta constantemente: actualmente, más de la mitad de todos los componentes de CFK y GFK producidos en el departamento de plásticos están instalados en el nuevo PC-24. Para los cortes de las láminas preimpregnadas, Pilatus confía desde hace 15 años en la tecnología de corte digital de Zünd. El cortador de la serie PN continúa realizando sus tareas de manera confiable como nunca antes. Sin embargo, con la creciente demanda de componentes de fibra de carbono, se ha alcanzado el límite de capacidad. Desde 2019, por ejemplo, un cortador Zünd G3 L-2500 de última generación corta las capas individuales para los componentes respectivos de forma ampliamente automatizada y las etiquetas en línea con un módulo de inyección de tinta integrado.
Después del corte, las piezas cortadas se ensamblan en un kit y se almacenan en el congelador hasta su uso posterior. Un componente puede constar de hasta 350 capas, dependiendo de los requisitos de rigidez y resistencia.
Para cortar piezas y sus capas individuales, para las cuales no hay datos DXF disponibles, se utiliza el llamado Digitizer, una mesa de digitalización. Por lo tanto, las plantillas de componentes pueden registrarse fácilmente en la mesa y digitalizarse. Incluso los cambios menores en los componentes que han sido lanzados por la ingeniería se pueden adaptar y digitalizar fácilmente con el digitalizador.

La optimización permanente de la eficiencia también hace que Pilatus sea un éxito, explica Patrick Rohrer. "Cuando se trata de materiales costosos como el carbono o las fibras de vidrio, la eficiencia y la optimización del material son un tema constante. Trabajamos constantemente para aumentar el grado de utilización y, por lo tanto, reducir el desperdicio. Desperdicio que sigue siendo prácticamente imposible de reciclar". Mientras tanto, la tasa de desperdicio se ha reducido actualmente de 30 a 20 %. El anidamiento de alta eficiencia del software del Cut Center - ZCC de Zünd juega aquí un papel importante. Por un lado, las partes cortadas están anidadas estáticamente. Es decir, un artículo, o sus capas individuales, están anidados en la cantidad del pedido. "La anidación dinámica, es decir, la anidación de varias órdenes en un trabajo de corte, también se aplica siempre que sea apropiado". Esto aumenta aún más la utilización de la materia prima.

El hecho de que se haya adjudicado nuevamente a Zünd el contrato para la modernización de la maquinaria en el departamento de plásticos se debe a veces a ciertas similitudes entre las dos empresas. Y que Zünd ofrece una solución totalmente única y modular, como dice Patrick Rohrer. Al igual que Pilatus, Zünd también está comprometido con Suiza como lugar de producción, donde desarrolla y produce soluciones de alta tecnología para los mercados mundiales con tecnología de punta y especialistas altamente calificados. Por lo tanto, las distancias cortas se convierten en un factor importante, que hacen que la cooperación sea exitosa, acentúa Rohrer de manera concluyente. "Podemos remitirnos a 15 años de experiencia con la tecnología de corte Zünd, eso es importante. Zünd ofrece soluciones abiertas y modulares con contratos de servicio opcionales y software extremadamente confiable sin actualizaciones de corta duración. Exactamente lo que entendemos por beneficio real para el cliente". Zünd concede gran importancia a un servicio al cliente perfecto, otra característica común de las dos empresas.