첨단 프리프레그 커팅 시스템, 필라투스 PC-24 비즈니스 제트 조립 가속화 및 폐기물 절감

출처 | 준트

탄소 및 유리섬유 부품 덕분에 필라투스 에어크래프트 AG(스위스 슈탄츠)가 제조하는 PC-24 비즈니스 제트는 기본 중량이 5.3톤(12,000파운드 미만)에 불과하여, 일반적으로 터보프롭 비행기용으로 예약된 짧고 비포장이거나 자갈 활주로에서 이착륙할 수 있습니다. 실제로 PC-24는 890미터(2,920피트) 길이의 활주로에서도 이륙 가능하며 착륙에는 720미터(2,362.2피트)만 필요합니다.

필라투스는 비행기 제조 역사 초기에 탄소섬유 부품을 사용하기 시작했으며, 첫 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 및 유리섬유 강화 플라스틱(GFRP) 부품을 PC-6 포터 금속 범용 항공기용으로 제작했습니다. 1959년 첫 비행한 PC-6의 몇 안 되는 복합소재 부품은 수작업으로 레이업되었으며, 약 500대 생산 후 후속 모델 PC-12로 대체될 때까지 생산되었습니다. 따라서 PC-6 조립에는 숙련된 인력과 부품에 대한 높은 공차가 필요했습니다.

반면, 회사의 최신 항공기 유형인 PC-24는 Mμ 범위의 공차로 밀링된 많은 부품으로 구성됩니다. PC-24는 주로 내부 및 외부 클래딩에 복합소재를 사용합니다. 엔진 카우링과 윙팁도 탄소섬유로 제작되며, 랜딩 기어 도어, 에어 덕트, 다양한 파이프, 커버, 날개 후미도 마찬가지입니다.

PC-24가 1959년 PC-6보다 더 많은 복합소재 부품을 포함할 뿐만 아니라, 필라투스에 따르면 생산 기술의 발전 덕분에 조립이 훨씬 빠릅니다. 핵심은 영구적인 비용 절감, 생산성 최적화, 현대 생산 기술 구현 능력입니다.

디지털 프리프레그 커팅 시스템이 이 트렌드의 일부입니다. 필라투스는 수년간 준트(Zünd, 스위스 알트슈테텐) 커팅 시스템을 사용해 왔으며, 2019년 준트 G3 L-2500 프리프레그 커팅 시스템을 추가했습니다. G3 시스템은 각 부품용 소재를 단일 합판으로 크게 자동화된 공정으로 커팅한 후, 통합 잉크젯 모듈로 커팅된 피스에 라벨을 부착합니다.

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필라투스는 하루 약 5롤의 프리프레그(약 90제곱미터), 연간 약 90,000제곱미터를 처리하며, 회사 비행기에 점점 더 많은 CFRP 및 GFRP 부품이 사용됨에 따라 소비율이 꾸준히 증가하고 있습니다. 필라투스는 15년 이상 준트 디지털 커팅에 의존해 왔으며, PN-시리즈 커터로 시작했습니다. 탄소섬유 부품에 대한 수요 증가가 용량을 초과하기 시작하여 2019년 준트 G3 L-2500을 추가하게 되었습니다. 커팅 완료 후 부품은 키팅되어 추가 가공까지 냉동 보관됩니다. 필라투스 복합소재 구조는 최대 350합판의 프리프레그로 구성될 수 있습니다.

필라투스 성공의 또 다른 요인은 생산성 증대에 대한 집중이었습니다. 필라투스 시스템 조달 프로젝트 매니저 패트릭 로러에 따르면, "탄소나 유리섬유 같은 고비용 소재를 다룰 때 소재 효율성과 최적화는 항상 관심사입니다. 우리는 활용도를 지속적으로 높여 폐기물을 줄이기 위해 노력하고 있습니다 - 특히 재활용 옵션이 여전히 적기 때문입니다."

회사는 폐기물 비율을 30%에서 20%로 줄였다고 말하며, 준트의 컷 센터 - ZCC 소프트웨어의 효율적인 네스팅 기능이 이 성공의 중요한 요인이라고 언급합니다. 부품의 다른 합판들은 정적으로 네스팅되는데, 이는 부품의 개별 합판이 주문대로 요청된 수량만큼 네스팅된다는 의미입니다. 여러 주문의 부품 개별 합판이 단일 커팅 파일에서 네스팅되고 결합되는 동적 네스팅도 적절할 때 사용할 수 있습니다. 이는 준트에 따르면 원자재 활용도를 더욱 높입니다.