NCC прорыв: термоактивируемая технология разборки композитов

Национальный композитный центр (NCC, Бристоль, Великобритания) и Оксфордский Брукс Университет объявляют о разработке новой технологии, позволяющей разделять (или рассклеивать) композитные структуры быстро и дешево с использованием простого источника тепла. Цель — сделать легким работу с, ремонт и разборку композитных деталей, технология должна существенно повлиять на дизайн, использование и конец жизни широкого спектра продуктов: автомобилей, самолетов и ветряков.

Исследователи Оксфордского Брукс Университета показали, что добавлением дешевых добавок к готовым структурным клеям композитные детали можно разделить за 6 секунд при нагреве стыка до ~160°C. NCC сообщает, что теперь доказано, что новый подход работает в промышленном масштабе в рамках программы Technology Pull-Through, переводящей идеи из лаборатории на рынок.

Небольшие количества расширяемого графита (широко используемого для пожарощиты) или терморасширяемых микросфер добавляются в клеи, регулярно используемые для склеивания композитных деталей. По NCC, эти добавки минимально влияют на производительность компонентов в нормальной эксплуатации, но при нагреве до требуемой температуры оказывают силу, заставляя компоненты «всплывать» вразброс. Это значит, что в ближайшем будущем композитные компоненты могут быть легко репозиционированы и повторно использованы при производстве — снижая отходы, отремонтированы в эксплуатации и переработаны эффективнее в конце срока службы.

«Это действительно волнующее развитие, особенно учитывая, что устойчивость становится все более серьезным вызовом для отрасли», — говорит Люси Эгглстоун, исследователь-инженер NCC. «Исторически, когда деталь повреждалась или достигала конца жизни, она считалась отходом и утилизировалась. С этой технологией мы можем разбирать структуры для ремонта, переконфигурации или повторного использования. Это может увеличить доступные стратегии конца жизни, в конечном счете снижая воздействие на среду».

Например, автосектор, говорит NCC, стремится увеличить использование композитов и склеенных деталей для снижения веса авто. Авто также должны быть 85% перерабатываемыми для соблюдения директив по концу жизни. Новая технология позволит механикам менять поврежденные детали с простой термопистолетом. Переработчики могли бы прогонять целые машины через низкотемпературные печи и смотреть, как они рассыпаются за секунды.

Исследователи также надеются расширить технологию на переработку больших объемов углеродного и стекловолокнистых композитов на списанных самолетах и лопастях ветряков.

«Мы ищем пути рассклеивания структурных клеев около 10 лет, и работа с NCC через программу Technology Pull-Through позволила нам доказать технологическую готовность нашего исследования», — говорит профессор Джеймс Броутон, руководитель Центра технологий соединений Оксфордского Брукс Университета. «Теперь мы можем работать с индустрией для полной оптимизации технологии под конкретные применения и кастомизировать её по требованию».