MANIFICA : Fabrication et Innovation avec des Fibres de Carbone Recyclées

L’ambition globale de MANIFICA était de mettre en place une chaîne de recyclage des composites en fibre de carbone « des déchets aéronautiques jusqu’aux pièces composites innovantes ».

L’une des premières étapes du projet a été d’organiser la collecte et le tri des déchets de production de carbone en France. Celle-ci a été mise en œuvre directement dans de grands sites aéronautiques par Paprec, spécialiste de la collecte des déchets et du recyclage du plastique à travers l’Europe.

Ensuite, le projet MANIFICA a utilisé la technologie de réalignement brevetée I2M pour produire des semi-produits rCF avec des fibres de carbone recyclées longues et alignées.

Grâce à cette technologie, les fibres de carbone recyclées sont transformées en divers semi-produits pouvant être utilisés pour fabriquer de nouvelles pièces composites. VESO Concept a participé activement à la définition de ces semi-produits en collaboration avec I2M pour obtenir des rubans en fibres de carbone recyclées offrant la résistance et la rigidité nécessaires à la fabrication de pièces semi-structurelles.

Dans ce projet, grâce à notre expertise dans la conception de matériaux composites respectueux de l’environnement, VESO Concept était en charge de plusieurs points clés du projet :

• Analyse du Cycle de Vie de l’ensemble de la chaîne de valeur et de la viabilité économique des semi-produits.
• Conception d’un matériau composite à l’aide de fibres de carbone recyclées
• Fabrication de deux démonstrateurs avec le matériau composite mis au point

L’analyse du cycle de vie a montré des résultats très prometteurs pour l’utilisation de fibres de carbone recyclées.

Retrouvez plus de détails concernant l’analyse ACV

Le travail de VESO Concept sur la mise au point d’un nouveau matériaux composite en fibres de carbone recyclées a nécessité plusieurs itérations et différents essais de résine et de mise en œuvre. Au final, nous avons retenu plusieurs méthodes de mise en œuvre selon la complexité de la pièce finale, notamment la fabrication à l’aide de préimprégnés, et la mise en œuvre par infusion sous vide.

Concernant la fabrication des démonstrateurs, VESO Concept a pu produire deux parties d’un avion : un panneau de plancher et une partie d’un AIOS.

Pour la fabrication du plancher, nous avons tout d’abord fabriqué les peaux à partir de préimprégnés faits maison polymérisés à basse température. Ceci nous a permis d’obtenir une planéité suffisamment satisfaisante pour venir ensuite coller ces peaux sur un panneau NIDA Nomex. Plusieurs passes de finitions ont ensuite été nécessaires pour obtenir un résultat final satisfaisant.

L’AIOS a quant à lui été fabriqué par infusion sous vide, avec un empilement de 3 plis orientés de rCF. La pièce a ensuite été démoulée puis détourée, pour obtenir la pièce finale.

Nous avons dû adapter nos techniques de fabrication pour ces deux pièces en fonction des contraintes du semi-produit rCF, mais le résultat est à la hauteur de nos ambitions, avec des taux de fibres relativement élevés (63% pour l’AIOS) et un état de surface quasiment sans porosité.

La fabrication de pièces aéronautiques ouvre la voie à l’utilisation des rCF dans de nombreuses autres applications : panneaux ferroviaires, planchers de bateaux, châssis automobiles, pales d’éoliennes….

De plus, les fibres discontinues de carbone recyclées apportent de nouvelles propriétés aux matériaux composites, comme l’amortissement des vibrations ou la possibilité de fabriquer des pièces très courbées, preuve de la forte valeur ajoutée du rCF développé par MANIFICA.

Partenaires du projet

Ce projet a reçu un financement de l’entreprise commune (JU) Clean Sky 2 dans le cadre de la convention de subvention n° 887104. La JU reçoit le soutien du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne et des membres de l’EC Clean Sky 2 autres que l’Union.