Ces dernières années, les matériaux légers ont reçu beaucoup d’attention dans la fabrication de divers composants industriels, notamment des composants automobiles et aérospatiaux. Plus précisément, les composites polymères renforcés de fibres (PRF) ont ouvert la voie en s'avérant être une alternative viable aux composants en métaux lourds.

Le FRP conventionnel est à base de résines époxy et renforcé de fibres haute performance telles que les fibres de carbone. Cependant, le recyclage des composites à base d’époxy en fin de vie utile est assez compliqué. En revanche, les thermoplastiques sont moins chers, plus faciles à traiter et à recycler. Les matériaux en fibre de carbone présentent les avantages d'une haute résistance, d'une faible densité, d'un module spécifique élevé, d'une petite densité, d'une résistance à haute température, d'une résistance chimique, d'un faible courant, d'une conductivité thermique élevée et d'excellentes fonctions d'amortissement des vibrations et du bruit, qui ont été largement utilisées dans le domaine de l'ingénierie. . Dans le FRP, le polymère matriciel agit comme une phase continue et les fibres de renforcement agissent comme une phase discontinue.

Selon le type de polymère, le composite peut être soit thermodurci, soit thermoplastique.
Les procédés de fabrication des composites à matrice thermodurcie et des composites à matrice thermoplastique sont très différents, les premiers nécessitant un durcissement et les seconds nécessitant un simple processus de fusion et de refroidissement. Actuellement, les matériaux les plus utilisés en Chine sont les composites formés à partir de composites de fibres de carbone thermodurcissables. Dans le même temps, la technologie du durcissement thermique a été plus pleinement développée et appliquée en Chine.
En revanche, la technologie de moulage des composites thermoplastiques en fibre de carbone en est encore à ses balbutiements et il reste encore de la place pour une optimisation supplémentaire, ainsi que des coûts de fabrication élevés et des exigences de plus en plus élevées en matière de processus et de technologie.
Les matériaux thermoplastiques en fibre de carbone présentent des avantages irremplaçables :
1) Résistance élevée aux chocs (10 fois supérieure à celle du thermodurcissable) ;
2) Les fibres de carbone thermoplastiques peuvent être recyclées ;
3) Si nous parvenons à résoudre le problème de la difficulté de fusion des résines les unes avec les autres, nous pouvons réaliser le deuxième moulage par injection.
Cela simplifie le processus de moulage et améliore les propriétés mécaniques.



La résine thermoplastique est l'un des matériaux matriciels les plus courants dans les matériaux en fibre de carbone, possédant les caractéristiques de ramollissement par la chaleur, de fusion par la chaleur et de durcissement stable après refroidissement, et peut être fondue à haute température et solidifiée à plusieurs reprises après refroidissement. Les résines thermoplastiques ont une excellente stabilité à la corrosion, une ténacité à la rupture, une résistance aux dommages et une résistance aux chocs, et sont de petite taille. Ces dernières années, la fibre de carbone comme corps de renforcement et son matériau thermoplastique comme matrice ont été largement utilisés dans de nombreux aspects civils et militaires en Chine.

Les composites thermoplastiques renforcés de fibres de carbone ont connu un développement au cours des dernières décennies et diverses méthodes de moulage ont été développées. À l'heure actuelle, les méthodes de moulage conventionnelles les plus courantes dans l'industrie manufacturière sont : le moulage de boîtes par presse à chaud, le moulage par pultrusion, le moulage par enroulement, etc. Bien que cette méthode de production de moulage conventionnelle soit applicable à un large éventail de technologies de haut niveau, le coût de production est élevé et le rendement est faible. Ces dernières années, diverses nouvelles méthodes de moulage ont vu le jour, notamment l'étalement automatique du moulage par fibre optique, la consolidation rapide par ultrasons, la consolidation laser et le moulage par consolidation par faisceau d'électrons, le moulage assisté par vide, ainsi que l'impression 3D et d'autres technologies de moulage.