Il y a quelques années, le groupe BMW a franchi une étape révolutionnaire en construisant tout l'habitacle en plastique renforcé de fibres de carbone. Comme d'habitude, les nouvelles méthodes de production ont également apporté beaucoup de fibre de carbone recyclée. Comment utiliser habilement la fibre de carbone recyclée, pour transformer les déchets en trésor lire cet article.

Tissage de fibre de carbone sèche dans la production automobile La fibre de carbone recyclée peut être utilisée dans des produits d'ingénierie haute performance. En tant que protofibres, qui peuvent être transformées en fibres discontinues grâce à un procédé innovant, le matériau composite rempli de cette nouvelle fibre peut être utilisé pour fabriquer des composants automobiles légers et très élastiques.

La légèreté apporte de la fibre de carbone recyclée

L'industrie du transport aérien a souvent été un chef de file dans l'utilisation de composants légers. Pour des véhicules aussi coûteux, l'avantage immédiat de la réduction de poids est la réduction de la consommation de carburant. L'industrie automobile est confrontée à des défis similaires. Des marchés clés tels que l'Europe, les États-Unis et la Chine ont fixé des objectifs climatiques ambitieux dans le but de répondre aux exigences réglementaires de réduction des émissions de carbone. Par exemple, les réglementations européennes exigent que les émissions de CO2 des véhicules de tourisme soient réduites à une moyenne de 95 g/km d'ici 2020. En conséquence, les constructeurs automobiles et leurs filiales investissent de l'argent pour trouver de nouvelles façons de réduire la consommation de carburant et d'adapter des idées non réalisées à des conceptions légères. qui peut être produit en série.

Il y a quelques années, le groupe BMW a franchi une étape révolutionnaire en construisant tout l'habitacle en plastique renforcé de fibres de carbone. Comme d'habitude, les nouvelles méthodes de production conduisent également à beaucoup de fibres de carbone recyclées. Ces fibres de carbone recyclées comprennent des résidus de fibres sèches et des déchets humides. Au départ, les constructeurs automobiles se concentraient sur le séchage et le recyclage de la fibre de carbone en tissus de longueur appropriée pour une utilisation dans de petites applications. Cependant, le tissu restant peut ne pas répondre aux exigences de forme de la nouvelle pièce. Le traitement manuel s'est avéré coûteux, chronophage et sujet aux erreurs humaines. De nouvelles solutions doivent donc être trouvées.

Utilisation efficace de la fibre de carbone pour le tissage

AKRO-PLASTIC GmbH de Lower Chisen, en Allemagne, a trouvé un moyen d'augmenter la valeur ajoutée de la fibre de carbone recyclée en l'ajoutant aux polymères fondus. La fibre du tissu est coupée en plusieurs étapes, comme c'est le cas pour la coupe traditionnelle de la fibre de carbone, puis mise en lot par gravité sur une extrudeuse. La principale difficulté réside dans le liant en poudre pour le tissage du tissu. À l'origine, il était destiné à maintenir les couches de tissu en fibre de carbone en place, l'empêchant de se séparer lors des processus en aval. Le point clé de l'alimentation est de savoir comment contrôler avec précision la température pendant le processus de traitement. Dans ce cas, l'extrudeuse à double vis utilisée (fabricant : FEDDEM GmbH & Co. KG) est équipée d'un chargeur latéral nouvellement développé qui ajoute doucement jusqu'à 40 % de la fibre de carbone au polymère fondu.

Matériau composite avec avantage de poids

La nouvelle gamme AKRO-PLASTIC de produits renforcés de fibre de carbone, connue sous le nom d'ICF, se caractérise par une résistance élevée et une faible densité à un prix compétitif. Jusqu'à 40 % de fibre de carbone peuvent être ajoutés. La nouvelle gamme de produits vise à réduire considérablement le poids des produits, en particulier le poids des composants porteurs. Le composite renforcé de fibre de carbone possède un blindage électrique et une excellente conductivité thermique, particulièrement adapté aux filtres à charbon actif, aux supports d'unité de commande et aux composants de la console centrale. La comparaison du tableau 1 montre que le module de traction du PA6 renforcé avec 15% de fibre de carbone (AKROMID B3 ICF 15 noir (5026)) est le même que celui du PA6 renforcé avec 30% de fibre de verre. Un poids spécifique de plus de 12 % suffit à inciter le client à accepter une réduction de 20 % de la résistance à la flexion. La rigidité du polymère augmente jusqu'à 42% avec l'augmentation du remplissage en fibres, tandis que la résistance à la flexion aux dépens du polymère ne diminue que de 12%. Mais l'avantage de poids était significatif, avec une perte de poids de 22 %.

Perte de poids moussante

Combiné avec d'autres méthodes de traitement, le poids des composants peut être encore réduit. Les deux technologies les plus courantes sur le marché sont le moulage par injection assisté par eau et assisté par gaz (WIT/GIT). Les polymères moussants fondus avec des agents moussants peuvent encore réduire le poids de 6 à 13 %, selon la méthode utilisée. Dans le test présenté dans le tableau 2, un agent moussant chimique AF-Complex PE 990310TM à 3,5 % a été ajouté à un mélange renforcé de fibres de carbone à 20 % (polyamide + polypropylène) et appliqué sur la matrice d'un tirant. La densité diminue de plus de 13% - moins que la densité de l'eau. Malgré la perte de poids significative, il n'y a pas eu de réduction de la résistance à la flexion, avec approximativement la même rigidité à la flexion que le polyamide 6 renforcé de fibres de verre à 40 %, mais le produit chargé de fibres de verre pesait environ 50 % de plus. Donc,