Sistema Avançado de Corte de Pré-impregnado Reduz Desperdício, Acelera Montagem do Jato Executivo Pilatus PC-24

Fonte: Zünd

Graças a componentes de fibra de carbono e vidro, o jato executivo PC-24, fabricado pela Pilatus Aircraft AG (Stans, Suíça), ostenta um peso base de apenas 5,3 toneladas (menos de 12.000 libras), o que ajuda a decolar e pousar em pistas curtas, não pavimentadas ou de cascalho geralmente reservadas para aviões turboélice. Na verdade, o PC-24 é capaz de decolar em uma pista tão curta quanto 890 metros (2.920 pés) e requer apenas 720 metros (2.362,2 pés) para pouso.

A Pilatus começou a usar peças de fibra de carbono no início de sua história de fabricação de aviões, começando com seus primeiros componentes de plástico reforçado com fibra de carbono (PRFC) e plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV) para o avião universal metálico PC-6 Porter. Os poucos componentes compósitos no PC-6, que decolou pela primeira vez em 1959 e passou por uma produção de cerca de 500 aviões antes de ser substituído por seu sucessor PC-12, eram laminados à mão. A montagem do PC-6, portanto, necessitava de força de trabalho experiente e altas tolerâncias para peças.

Em contraste, o mais recente tipo de aeronave da empresa, o PC-24, consiste em muitas peças, muitas delas usinadas em tolerâncias na faixa de Mµ. O PC-24 usa compósitos principalmente para revestimento interno e externo. Carcaças do motor e pontas de asa também são feitas de fibra de carbono, assim como portas do trem de pouso, dutos de ar, vários tubos, coberturas e bordas de fuga nas asas.

Não apenas o PC-24 inclui mais componentes compósitos que o PC-6 em 1959, mas a montagem é muito mais rápida agora, possibilitada, diz a Pilatus, por avanços em tecnologias de produção. Chave para isso são redução permanente de custos, otimização de produtividade e a capacidade de implementar tecnologias de produção modernas.

Sistemas digitais de corte de pré-impregnado são parte desta tendência. A Pilatus confia em sistemas de corte da Zünd (Altstätten, Suíça) há anos, e em 2019 adicionou um sistema de corte de pré-impregnado Zünd G3 L-2500. O sistema G3 corta materiais em camada única para os respectivos componentes em um processo amplamente automatizado, e então rotula peças cortadas com um módulo de jato de tinta integrado.

Fonte: Zünd

A Pilatus processa cerca de cinco rolos de pré-impregnado por dia (aproximadamente 90 metros quadrados), ou cerca de 90.000 metros quadrados por ano, com a taxa de consumo aumentando constantemente à medida que mais componentes de PRFC e PRFV são usados nos aviões da empresa. A Pilatus confiou no corte digital da Zünd por mais de 15 anos, começando com um cortador da série PN. A demanda aumentada por componentes de fibra de carbono começou a exceder a capacidade, o que levou à adição de um Zünd G3 L-2500 em 2019. Uma vez concluído o corte, as peças são kitadas e colocadas em armazenamento a frio até processamento adicional. Estruturas compósitos da Pilatus podem consistir em até 350 camadas de pré-impregnado.

Outro fator no sucesso da Pilatus tem sido foco em aumentar a produtividade. Segundo Patrick Rohrer, gerente de projeto de aquisição de sistemas da Pilatus, "Ao lidar com materiais intensivos em custo como fibra de carbono ou vidro, eficiência e otimização de material são sempre uma preocupação. Estamos constantemente trabalhando para aumentar utilização e assim reduzir desperdício — particularmente porque ainda temos poucas opções para reciclagem."

A empresa diz que reduziu taxas de desperdício de 30% para 20%, e cita os recursos de nesting eficientes no software Cut Center - ZCC da Zünd como fator importante neste sucesso. As diferentes camadas de uma peça são ninheadas estaticamente, o que significa que as camadas individuais de uma peça são ninheadas na quantidade solicitada conforme pedido. Nesting dinâmico, que é quando as camadas individuais de peças de múltiplos pedidos são ninheadas e combinadas em um único arquivo de corte, também pode ser usado sempre que fizer sentido. Isso, diz a Zünd, aumenta ainda mais o grau de utilização da matéria-prima.