Le NCC innove avec une technologie de démontage composite activée par la chaleur

Le National Composites Centre (NCC, Bristol, Royaume-Uni) et l'Université Oxford Brookes annoncent avoir développé une nouvelle technologie qui permet de séparer (ou décoller) rapidement et à moindre coût des structures composites en utilisant une simple source de chaleur. Avec pour objectif de rendre facile le travail, la réparation et le démontage de pièces composites, les chercheurs entendent que cette technologie aura un impact significatif sur la conception, l'utilisation et le recyclage en fin de vie d'une large gamme de produits, y compris les voitures, les avions et les éoliennes.

Des chercheurs de l'Université Oxford Brookes ont démontré qu'en ajoutant des additifs peu coûteux à des adhésifs structuraux du commerce, des pièces composites pouvaient être séparées en aussi peu que six secondes en élevant la température du joint à environ 160 °C. Le National Composites Centre rapporte avoir maintenant prouvé que la nouvelle approche fonctionne à l'échelle industrielle dans le cadre de son programme Technology Pull-Through, qui existe pour faire passer de nouvelles idées du laboratoire au marché.

De petites quantités de graphite expansible (largement utilisé pour la protection incendie) ou de microsphères expansibles thermiques sont ajoutées aux adhésifs couramment utilisés pour coller des pièces composites. Selon le NCC, ces additifs ont un impact minimal sur les performances des composants en fonctionnement normal, mais lorsqu'ils sont chauffés à la température requise, ils exercent une force provoquant le « déclipsage » des composants. Cela signifie, selon le NCC, que dans un avenir proche, les composants composites pourront être facilement repositionnés et réutilisés pendant la fabrication — réduisant les déchets, réparés en service et recyclés plus efficacement en fin de vie.

« C'est un développement vraiment passionnant, surtout avec la durabilité devenant un défi de plus en plus important pour l'industrie », déclare Lucy Eggleston, ingénieure de recherche au NCC. « Historiquement, lorsqu'une pièce est endommagée ou arrive en fin de vie, elle serait classée comme déchet et jetée. Avec cette technologie, nous pouvons démonter ces structures pour les réparer, les reconfigurer ou les utiliser différemment. Cela pourrait augmenter les stratégies de fin de vie disponibles pour les composants, réduisant finalement leur impact sur l'environnement. »

Par exemple, le secteur automobile, selon le NCC, cherche à augmenter son utilisation de composites et de pièces collées pour réduire le poids des véhicules. Les véhicules doivent également être recyclables à 85 % pour se conformer aux directives de fin de vie. La nouvelle technologie permettrait, selon les rapports, aux mécaniciens d'échanger des pièces endommagées en utilisant un simple pistolet à air chaud. Les recycleurs pourraient mettre des voitures entières dans des fours à basse température et les regarder se démonter elles-mêmes en quelques secondes.

Les chercheurs espèrent également étendre cette technologie au recyclage des grandes quantités de composites fibre de carbone et fibre de verre sur les avions et pales d'éoliennes mis au rebut.

« Nous cherchons des moyens de décoller des adhésifs structuraux depuis environ 10 ans, et travailler avec le NCC à travers le programme Technology Pull-Through nous a permis de prouver la maturité technologique de notre recherche », déclare le professeur James Broughton, chef du Centre de recherche sur les technologies d'assemblage à l'Université Oxford Brookes. « Nous pouvons maintenant travailler avec l'industrie pour optimiser pleinement la technologie pour des applications spécifiques et l'adapter selon les besoins. »