Robotlaser voor verwijderen verflagen op vliegtuigen
Minister Kamp van Economische Zaken heeft deze week de start aangekondigd van het Laser Coating removal Robot project (LCR) door LCR Systems. Dit is een project voor het verwijderen van coatinglagen van vliegtuigen en helikopters met behulp van een robotgestuurde laser. Onder meer Trumpf en NTS-group zijn bij dit project betrokken.
Het ministerie van Economische Zaken heeft hiervoor een innovatiekrediet goedgekeurd dat in combinatie met privé-investeringen de ontwikkelingskosten van circa €9 miljoen zal gaan financieren.
Momenteel verwijderen onderhoudsdepots en gespecialiseerde verfspuiterijen verf en coating van vliegtuigen en helikopters met behulp van bijvoorbeeld chemische afbijtmiddelen, schuurmaterialen of kunststof straalmiddelen. Deze methoden hebben met elkaar gemeen dat ze duur en tijdrovend zijn en grote hoeveelheden gevaarlijk afval en uitstoot produceren. Composietstructuren in nieuwe vliegtuigontwerpen maken dat chemische middelen niet meer gebruikt kunnen worden en het toepassen van complexe primers en verfcoatingsystemen vereisen nauwkeurigere en gecontroleerde methoden waarmee het mogelijk is selectief verflagen te verwijderen, zonder daarbij de onderliggende lagen te beschadigen.
Schaalbare 12-35 kW CO2-laser
De Laser Coating removal Robot (LCR) is een duurzame, hoogwaardige verfverwijderingsoplossing voor alle mogelijke commerciële en militaire vliegtuigen en helikopters. De LCR maakt gebruik van een schaalbare 12-35 kW CO2-laser die alle verfkleuren kan verwerken. De laser ‘brandt’ de verf van het oppervlak af; de verfresten worden onmiddellijk van het oppervlak gezogen en gefilterd. Het systeem heeft een ingebouwd gesloten kleurherkennings- en besturingssysteem, waarmee het mogelijk is zowel oppervlakken van metaal als composiet heel nauwkeurig en daar waar noodzakelijk ‘selectief’ te strippen. De laser is op een 10 DOF robotarm met mobiel platform gemonteerd en wordt bestuurd door speciaal hiervoor ontwikkelde software. De LCR-computer waarin deze software is geladen is in staat een geometrische robotbaananalyse van het vliegtuig uit te voeren. Hiermee kan de LCR de driedimensionale contouren van het vliegtuig in een optimale baan volgen. Voor de veiligheid is er een voorwaartse scanner op de eindeffector van de robot geplaatst om de geometrie van het vliegtuig realtime te controleren.
Het systeem is beschikbaar voor vier verschillende formaten; het kleinste formaat voor kleine vliegtuigen zoals gevechtsvliegtuigen en helikopters, het grootste voor de A380. Het systeem werkt volledig autonoom en wordt vanachter de glazen scheidingswand van de controlekamer bestuurd door één enkele operator. De CO2-laser is ondanks zijn hoge temperatuur in staat de verf van het vliegtuig te branden zonder daarbij het oppervlak van metaal of composiet te beschadigen en voldoet volledig aan de SAE MA4872A-standaard voor het thermisch strippen van verf, zoals de eerste testen al in 2012 hebben bewezen en voldoet daarbij aan alle veiligheidseisen voor arbeid en vliegtuigen.
Aanzienlijke kostenbesparing
Het LCR-concept is gebaseerd op het gebruik van zowel een nieuwe generatie krachtige lasers alsook een gepatenteerde laserscanner, waarmee alle begrenzingen en beperkingen van de conventionele methoden voor het strippen van verf worden ondervangen. Het gebruik van LCR levert hiermee gewoonlijk op: meer dan 30% minder bewerkingstijd, een aanzienlijke kostenbesparing per vliegtuig, minimale afhankelijkheid van ondersteunende faciliteiten, toepasbaarheid voor alle mogelijke vliegtuigen en helikopters en het voldoet tegelijkertijd aan alle kwaliteitseisen en standaarden in de vliegtuigindustrie.
Trumpf heeft in een partnerschap met NTS-Group, Robotics laboratory Southwest Engineering Institute, EWI, Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR), Avans Hogeschool, na een aantal jaren van onderzoek en voorontwikkeling, nu de start aangekondigd van de volledige ontwikkeling en de mogelijkheid gegarandeerd dat het eerste systeem in 2016 voor de markt beschikbaar is. Tot dan zal een geconsolideerd volledig ontwikkelings- en voorproductieprogramma worden uitgevoerd waarin een testfase, de bouw van een prototype en afhandeling van alle OEM-kwalificaties en certificering zijn inbegrepen.
De introductie van LCR zal leiden tot een arbeidskostenbesparing van ongeveer 80%. Daarbij zal het gewoonlijk tot tenminste 2 volledige dagen besparing in bewerkingstijd opleveren voor een breedrompvliegtuig. Hierdoor hoeven deze vliegtuigen minder lang aan de grond te blijven en zijn ze dus vaker inzetbaar. Over de gehele linie betekent dit een besparing op de kosten van eigenaarschap. Als chemicaliën en handmatig schuren niet meer nodig zijn, kan LCR een aanzienlijke besparing opleveren voor wat betreft milieuafval, terwijl de arbeidsomstandigheden voor de werknemers verbeteren. Als zodanig draagt LCR bij aan een hogere standaard van sociale verantwoordelijkheid en duurzaamheid.
