航空領(lǐng)域每年都會有超過4萬噸的報廢復合材料廢棄物進入垃圾填埋場。憑借對材料的回收，由HELACS提供的技術(shù)將有利于向高能效方向轉(zhuǎn)變。

推出從報廢飛機部件中回收高價值復合材料的綜合分解方法

 

    該項目的研究重點是，開發(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（用于對熱固性基體進行碳化，以實現(xiàn)對碳纖維的回收利用）。

 

    為實現(xiàn)水切割操作，一種基于機器學習的機器人技術(shù)正被開發(fā)出來。利用一種模型工具（dummy tool），可由一個人標記出機器人的運行切割軌跡，然后機器人將克隆該軌跡，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)來實現(xiàn)對熱塑性復合材料的回收再加工。這項技術(shù)將被用于拆解飛機面板以實現(xiàn)二次利用，因為熱塑性的部件在固結(jié)后能夠再次熔化。

 

    HELACS 項目的主要目標是，將回收飛機零部件的水平提升40%，以將飛機的碳足跡降低50%。HELACS革命性的拆解方法將為此提供必要的工具，以使未來的航空工業(yè)更具可持續(xù)性，能夠融入到循環(huán)經(jīng)濟之中。總之，HELACS希望能在2030年前籌集到3000萬歐元，并為歐洲航空工業(yè)的整個價值鏈創(chuàng)造出750個直接就業(yè)機會。

 

    這項研究在歐盟聯(lián)合資助的清潔天空2項目框架之內(nèi)，現(xiàn)已擁有近200萬歐元的預算，并有來自西班牙、比利時和英國的4家合作伙伴參與其中。

 

    總之，HELACS將推動新的回收方法的創(chuàng)新，以最大程度地保留不同飛機部件的價值，這意味著可以提升競爭力，使歐洲處于全球拆解工藝技術(shù)的領(lǐng)先地位。此外，該項目還將研究如何將這種方法推廣應用到其他會產(chǎn)生復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。

 

    需要進一步說明的是，雖然金屬仍是飛機零部件的主要組成部分，但在過去的許多年里，航空工業(yè)已開始使用新的材料，如熱固性配混料。為減少此類復合材料的浪費，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，被認為是未來飛機的材料。

 

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

 

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

 

    歸功于HELACS 項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拆解和維修的創(chuàng)新的技術(shù)體系，以賦予材料新的生命。