航空領(lǐng)域每年都會(huì)有超過(guò)4萬(wàn)噸的報(bào)廢復(fù)合材料廢棄物進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。憑借對(duì)材料的回收，由HELACS提供的技術(shù)將有利于向高能效方向轉(zhuǎn)變。

推出從報(bào)廢飛機(jī)部件中回收高價(jià)值復(fù)合材料的綜合分解方法

 

    該項(xiàng)目的研究重點(diǎn)是，開(kāi)發(fā)一種回收再利用方式，它將整合一種水切割系統(tǒng)（用于將熱固性塑料部件有選擇性地切碎成適合回收的大小）和一種熱解工藝（用于對(duì)熱固性基體進(jìn)行碳化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維的回收利用）。

 

    為實(shí)現(xiàn)水切割操作，一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的機(jī)器人技術(shù)正被開(kāi)發(fā)出來(lái)。利用一種模型工具（dummy tool），可由一個(gè)人標(biāo)記出機(jī)器人的運(yùn)行切割軌跡，然后機(jī)器人將克隆該軌跡，執(zhí)行采用高壓水的切割操作。

 

    另一方面，HELACS 還建議采用第二種電阻焊接技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱塑性復(fù)合材料的回收再加工。這項(xiàng)技術(shù)將被用于拆解飛機(jī)面板以實(shí)現(xiàn)二次利用，因?yàn)闊崴苄缘牟考诠探Y(jié)后能夠再次熔化。

 

    HELACS 項(xiàng)目的主要目標(biāo)是，將回收飛機(jī)零部件的水平提升40%，以將飛機(jī)的碳足跡降低50%。HELACS革命性的拆解方法將為此提供必要的工具，以使未來(lái)的航空工業(yè)更具可持續(xù)性，能夠融入到循環(huán)經(jīng)濟(jì)之中?？傊?，HELACS希望能在2030年前籌集到3000萬(wàn)歐元，并為歐洲航空工業(yè)的整個(gè)價(jià)值鏈創(chuàng)造出750個(gè)直接就業(yè)機(jī)會(huì)。

 

    這項(xiàng)研究在歐盟聯(lián)合資助的清潔天空2項(xiàng)目框架之內(nèi)，現(xiàn)已擁有近200萬(wàn)歐元的預(yù)算，并有來(lái)自西班牙、比利時(shí)和英國(guó)的4家合作伙伴參與其中。

 

    總之，HELACS將推動(dòng)新的回收方法的創(chuàng)新，以最大程度地保留不同飛機(jī)部件的價(jià)值，這意味著可以提升競(jìng)爭(zhēng)力，使歐洲處于全球拆解工藝技術(shù)的領(lǐng)先地位。此外，該項(xiàng)目還將研究如何將這種方法推廣應(yīng)用到其他會(huì)產(chǎn)生復(fù)合材料廢料且也需要重新制定環(huán)保措施的行業(yè)領(lǐng)域，如軌道交通、汽車和建筑等。

 

    需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，雖然金屬仍是飛機(jī)零部件的主要組成部分，但在過(guò)去的許多年里，航空工業(yè)已開(kāi)始使用新的材料，如熱固性配混料。為減少此類復(fù)合材料的浪費(fèi)，該領(lǐng)域需要一種回收系統(tǒng)，以便能夠從廢棄部件中提取出可重復(fù)利用的部分，如碳纖維。HELACS 為回收熱固性材料和熱塑性塑料提供了技術(shù)解決方案, 這類材料目前正在蓬勃發(fā)展，被認(rèn)為是未來(lái)飛機(jī)的材料。

 

    為此，HELACS 提出了一種基于高壓水（壓力超過(guò)4000 bars）選擇性切割系統(tǒng)的拆解工藝，利用這項(xiàng)工藝，可將熱固性（碳纖維+環(huán)氧樹(shù)脂）的飛機(jī)部件切割成碎片。然后，這些碎片經(jīng)過(guò)高溫分解過(guò)程（無(wú)氧加熱）而使基體樹(shù)脂碳化，從而將抗化學(xué)分解反應(yīng)的碳纖維提取出來(lái)，使之重新得到利用。

 

    除熱固性復(fù)合材料外，對(duì)熱塑性復(fù)合材料的試驗(yàn)也在進(jìn)行之中，這種材料將成為下一代飛機(jī)用航空部件的關(guān)鍵組成部分。基于對(duì)這些新材料的重視，HELACS 還整合了第二個(gè)電阻焊接后處理技術(shù)。該系統(tǒng)利用了組裝過(guò)程中安裝在面板之間連接接口處的極細(xì)（35µm）的電阻絲網(wǎng)。這種電阻絲網(wǎng)有助于電流通過(guò)部件，這為在拆解階段分離面板提供了便利。作為電阻，它會(huì)加熱熔化基體，使分離過(guò)程順利完成。

 

    歸功于HELACS 項(xiàng)目提供的這些革命性的方法，航空工業(yè)將能夠找到一種用于飛機(jī)拆解和維修的創(chuàng)新的技術(shù)體系，以賦予材料新的生命。