Fraunhofer développe un procédé laser pour le recyclage de fibre de carbone de haute qualité

Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la durabilité structurelle et la fiabilité des systèmes LBF ont développé une technologie novatrice pour le recyclage des composites en fibre de carbone. Le procédé permet la récupération de fibres de carbone continues à partir de matériaux composites sans diminution significative de leur qualité. Des lasers de haute puissance sont utilisés pour dégrader localement la matrice des plastiques renforcés de fibres multicouches à haute température.

Les composites en fibre de carbone sont appréciés pour leur résistance exceptionnelle et leur faible poids, ce qui en fait des matériaux clés dans des secteurs tels que l'aérospatiale et l'automobile. Cependant, leur élimination et leur recyclage ont posé des défis considérables. Les méthodes conventionnelles, comme le broyage, raccourcissent les fibres et conduisent à un "downcycling", réduisant leur potentiel de réutilisation. Le nouveau procédé du Fraunhofer EMI prépare les fibres de composites usagés pour une réutilisation sans impact négatif sur leurs propriétés mécaniques.

La méthode est particulièrement pertinente pour les composites thermodurcissables, qui ne peuvent pas être fondus et retraîtés. Les chercheurs du Fraunhofer EMI utilisent des lasers de haute puissance pour la récupération contrôlée du renfort fibreux de ces matériaux. Par pyrolyse localisée, la matrice entourant les fibres de carbone est éliminée, laissant les fibres largement intactes. Les chercheurs ont identifié une fenêtre de procédé optimale où la pyrolyse de la matrice et le déroulement simultané du roving de fibres s'effectuent efficacement sans endommager les fibres de carbone.

Cette méthode innovante présente des avantages écologiques et économiques. En appliquant de la chaleur localement et en récupérant continuellement les fibres, on évite les longs temps de pyrolyse et les coûts de procédé élevés. De plus, le procédé de récupération assisté par laser nécessite environ un cinquième de l'énergie nécessaire à la production de nouvelles fibres. Le Fraunhofer EMI présentera le projet à la Hannover Messe du 31 mars au 4 avril 2025.