Zünd inspireert de ruimtevaart
Wanneer satellieten door de ruimte reizen, is er vaak gebruik gemaakt van de zeer nauwkeurige snijtechnologie van Zünd, de Zwitserse fabrikant van snijsystemen. Technologieconcern Thales Alenia Space is een belangrijke speler in de ruimtevaartindustrie. Bij de bouw van satellieten, ruimtesondes en ruimtevaartuigen gebruikt het bedrijf verschillende composietmaterialen en andere kunststoffen. Om de composietmaterialen op maat te snijden, vertrouwt Thales Alenia Space op de digitale vlakbedsnijmachines van Zünd.
Thales Alenia Space is een joint venture van de Thales Group en Leonardo. Het technologieconcern ontwikkelt en bouwt ruimtesystemen in samenwerking met ruimtevaartorganisaties zoals ESA en NASA. De Group heeft ongeveer 9.000 mensen in dienst op 17 locaties in Europa en de VS. De bekendste projecten waarin Thales Alenia Space samen met ESA en NASA een centrale rol bekleedt zijn onder meer het satellietnavigatiesysteem Galileo, het Italiaanse satellietprogramma COSMO-SkyMed en het ruimtevaartuig Orion MPCV.
De productie van structuren van composietmaterialen behoort tot de kerncompetenties van Thales Alenia Space. In ruimtevaartuigen worden dergelijke structuren gebruikt voor bijvoorbeeld rompschalen, draagstructuren, antennebevestigingen, zonnepanelen, bekledingen of brandstoftanks. Ruimtevaartuigen worden in de ruimte blootgesteld aan extreme omstandigheden en de structuren dienen derhalve stabiel, licht en resistent te zijn. "Onze componenten worden bijvoorbeeld gebruikt in de servicemodule. Deze zorgt voor de voortstuwing, de airconditioning en de toevoer van elektriciteit, water en ademlucht," legt Tiziano Pegorin uit. Hij is het hoofd van het competentiecentrum voor de productie van ruimtevaartinfrastructuren en -modules in het Italiaanse Turijn. Precisie en kwaliteit bij het snijden zijn van het grootste belang om ervoor te zorgen dat de op maat gemaakte structuren voldoen aan de hoge vereisten voor gebruik in de ruimtevaart.
Efficiënter en productiever met Zünd
Tot Thales Alenia Space investeerde in de snijtechnologie van Zünd, besteedde het bedrijf het snijden van composietmaterialen uit aan externe leveranciers. Dit leidde echter vaak tot vertragingen bij de levering en problemen tijdens het productieproces. Naast het nauwkeurige snijwerk en naleving van de hoogste kwaliteitsnormen is een korte time-to-market een belangrijke succesfactor. Daarom besloot Thales Alenia Space in 2022 om het snijproces in de toekomst te integreren in de interne productie en te investeren in een Zünd G3-snijmachine. Met deze aankoop kreeg het bedrijf weer de controle over het snijproces, hetgeen leidde tot aanzienlijk kortere productietijden, legt Roberto Milani, hoofd Structure Production, uit: "De snijmachines van Zünd zijn strategische bondgenoten voor elk bedrijf dat zijn productie efficiënter wil maken en zich wil richten op een lean productieproces zonder dat dit ten koste gaat van de flexibiliteit, precisie en kwaliteit".
De snijmachine G3 XL-3200 van Zünd is uitgerust met speciale koolstofvezelbescherming. Deze beschermt de elektrische componenten van de snijmachine tegen mogelijke kortsluitingen veroorzaakt door koolstofvezels. Integrated Tool Initialisation – kortweg ITI – garandeert de juiste bewerkingsdiepte voor elk materiaal en elk gereedschap. De snijmachine van Zünd is extreem veelzijdig. Afhankelijk van het materiaal kunnen verschillende gereedschappen worden gebruikt, zoals de Pneumatic Oscillating Tool – kortweg POT. Deze tool is bijzonder geschikt voor honingraatstructuren en dikkere materialen. De Universal Cutting Tool – kortweg UCT – heeft een vast tangentieel mes, voor zeer snelle, precieze sneden in dunne materialen. De freesmodule RM-A wordt gebruikt voor het frezen van honingraatmaterialen, aluminium of ablatieven.
Andrea Giannitti, hoofd van de afdeling Composite Material Technologies and Processes, verwijst naar de uitgebreide materialenbibliotheek met ideale snijinstellingen voor talloze materialen, die naar wens aan te passen zijn. "Bij Thales Alenia Space is elk proces gecertificeerd. Voor elk proces hebben we een 'recept' opgesteld en opgeslagen in de bedieningssoftware ZCC Zünd Cut Centre. Onze operators hebben snel en eenvoudig toegang tot deze bibliotheek en kunnen een snijproces foutloos herhalen. Ook de nestingfunctie is een aparte vermelding waard. Wij kunnen bijvoorbeeld andere onderdelen op reststukken nestelen tijdens het snijproces, waardoor zowel het afval als de stilstandtijd tot een minimum worden beperkt.
Een project waarbij de voordelen van de digitale snijtechnologie van Zünd bijzonder goed naar voren kwamen, was de bouw van de satelliet voor de Mars Sample Return-missie van ESA. De satelliet is gebouwd om materiaalmonsters op Mars te verzamelen. Een centraal element van deze satelliet is de kegelvormige trechter met een buitenlaag van koolstofvezel die aan sandwichpanelen is bevestigd. De koolstofvezellaag bestaat uit verschillende secties waarvan de vezeluitlijning precies op elkaar afgestemd dient te worden. "Het zou überhaupt niet mogelijk zijn om deze onderdelen met de juiste vezeluitlijning handmatig snijden en een optimaal materiaalgebruik te garanderen. Met de snijmachine van Zünd kunnen we de prepreg-onderdelensets veel sneller voorbereiden." TAS test ook voortdurend het gebruik van nieuwe materialen, die het bedrijf op maat snijdt op de snijmachine van Zünd. "Onlangs hebben we geëxperimenteerd met natuurlijke kurk voor de bekleding van terugkeervoertuigen. Ook bij dit experiment voldeed het resultaat aan onze vereisten," meldt Giannitti.
Thales Alenia Space was al bekend met de kwaliteit die de snijmachine van Zünd leveren. In de TAS-fabriek in het Franse Cannes is sinds 2021 een identieke snijmachine in gebruik. Deze machine is niet meer weg te denken uit het snijproces. TAS profiteert tegenwoordig van de overdracht van kennis en de synergieën die het gebruik van identieke productieapparatuur op verschillende locaties met zich meebrengt.
