A fibra de carbono pode ser reciclada?

Um dos principais benefícios do uso de peças de fibra de carbono em aviões e carros é que o peso leve da fibra de carbono torna esses veículos mais eficientes em termos de combustível. O peso geral mais baixo requer menos energia para movê-los, portanto, menos combustível é necessário para levá-los ao seu destino.

Embora as peças de fibra de carbono sejam duráveis ​​e tenham alta resistência à tração, elas acabam se desgastando e precisam ser substituídas. Além disso, a produção de peças de fibra de carbono produz resíduos de fibra de carbono. Visto que a produção de fibra de carbono pode ser cara, as peças em fim de vida e os resíduos da produção podem ser reciclados?

Continue lendo para aprender como podemos reutilizar e reciclar resíduos de fibra de carbono.

Desafios da reciclagem da fibra de carbono

A fibra de carbono é extremamente durável, mas reciclá-la não é tão fácil quanto pode parecer. Os processos que produzem resíduos de fibra de carbono durante a produção de peças podem danificar as fibras. No entanto, estima-se que 30% da fibra de carbono produzida acaba como resíduo durante a produção, portanto, encontrar maneiras de reciclar e reutilizar esse resíduo é importante para tornar a fibra de carbono mais sustentável e acessível.

Além disso, para peças em fim de vida, a fibra de carbono bloqueada dentro da resina requer um processo para remover a resina e extrair a fibra. Freqüentemente, esses processos usam produtos químicos agressivos para dissolver a resina ou altas temperaturas para derretê-la, o que requer muita energia. E enquanto a fibra é reciclada, a resina removida é um desperdício.

Processos de reciclagem de fibra de carbono

Os avanços na reciclagem da fibra de carbono giram em torno da redução do tempo e da energia despendidos no processo. Mais comumente, a fibra de carbono é recuperada de peças em fim de vida usando um de dois processos:

• Pirólise, ou alta temperatura que queima a resina curada
• Solvólise, ou um solvente é usado para dissolver a resina curada

A solvólise também é um método usado em resíduos pré-impregnados não curados ou fibra de carbono que é tecida com uma matriz de um polímero termofixo que não requer resina adicional para a cura. A solvólise dissolve o polímero não curado e a fibra pode ser reutilizada.

O problema da pirólise é que a resina é perdida e requer muita energia para funcionar. Além disso, tanto a pirólise quanto a solvólise começaram como processos em lote, onde o processo é feito após a produção em pequenas quantidades. Reciclar em processos em lote é melhor do que não reciclar de forma alguma; no entanto, os processos em lote costumam ser mais caros do que os processos em linha. Esta é a reciclagem que pode ser feita dentro do processo de produção normal e é econômica e econômica.

A solvólise é o principal candidato para a reciclagem de fibra de carbono em linha, e o desenvolvimento de resinas com recursos de reciclagem em mente também abre a oportunidade para reciclar a resina. Algumas empresas estão desenvolvendo resina para ser reutilizada, de modo que a solução de monômero da resina possa realmente dissolver a resina curada de volta a um estado líquido e recuperável.

Para que pode ser usada a fibra de carbono reciclado (rCF)?

Embora a integridade da fibra de carbono recuperada não seja comprometida, as fibras recicladas tendem a ser fofas e menos densas do que as fibras virgens, por isso é difícil "costurá-las" nas folhas de fibra de carbono a que estamos acostumados.

Moldagem por injeção e impressão 3D rCF

As fibras recicladas podem ser transformadas em grânulos densos, comuns na moldagem por injeção de fibra de carbono. A moldagem por injeção com pellets de fibra de carbono já é feita com fibras virgens, mas com a utilização da fibra reciclada o mesmo produto final é obtido de forma ecologicamente correta e com menor custo.

Os filamentos de impressão 3D também podem utilizar rCF. Embora não seja um filamento de fibra de carbono completo, as fibras recicladas podem ser misturadas com os filamentos ABS tradicionais para reforçar o produto final.

Tecido não tecido rCF

O tecido de fibra de carbono é elegante e atraente, mas as fibras recicladas não podem ser tecidas novamente. Isso não significa que eles não podem ser usados ​​para criar tecidos de fibra de carbono. Os tecidos rCF não são tão elegantes quanto a fibra tecida, mas ainda são úteis para processos que atualmente usam fibras tecidas virgens. As fibras ainda podem ser alinhadas para maior resistência e dispostas em diferentes direções para atender às necessidades do projeto.

Reparando produtos de consumo de fibra de carbono

A fibra de carbono pode parecer difícil de reparar quando se rompe. Ao contrário do metal, ele não pode apenas ser soldado novamente. No entanto, a fibra de carbono pode ser reparada. A indústria aeroespacial conserta peças de fibra de carbono com bastante regularidade, e carros e caminhões com peças de fibra de carbono podem ser reparados após um acidente, desde que o dano não considere o veículo como uma perda total.

Os reparos de fibra de carbono exigem experiência, por isso não é aconselhável realizar um reparo DIY em peças de veículos de fibra de carbono, quadros de bicicletas ou outros produtos de consumo que precisarão ser pesados. No entanto, reparar uma peça de fibra de carbono, quando possível, prolonga a vida útil do produto e é mais barato do que substituí-lo.



O desenvolvimento de processos para reciclar e reparar a fibra de carbono é importante para a sustentabilidade e redução do desperdício de fibra de carbono. Reciclar e reutilizar a fibra de carbono corretamente não afeta sua resistência, tornando-a utilizável no lugar das fibras virgens em alguns casos.

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