Nuevas tecnologías para el aprovechamiento integral de recortes de prepreg de carbono

Actualmente las empresas del sector aeronáutico generan importantes cantidades de prepreg de fibras de carbono y se prevé el aumento de estos residuos en el sector de automoción también, debido al crecimiento del uso de composites de carbono en la fabricación de automóviles.

La presión de las regulaciones medioambientales de los gobiernos para la producción de vehículos más ligeros y reciclables está contribuyendo a este incremento, ya que es un material que mantiene al menos un 90% de sus propiedades cuando se recicla y que puede reducir la masa del automóvil en hasta un 70% y en consecuencia reducir el consumo de combustible en casi un 50% y la emisión de CO2.

En este contexto y para desarrollar una tecnología de aprovechamiento integral de los recortes de prepreg de carbono y su reutilización, nace el proyecto de ecoinnovación “C-Recycling II-Revalorización de residuos de fibra de carbono en productos  intermedios y finales de alto valor añadido en varios sectores industriales” cuyo objetivo principal es diseñar y desarrollar un proceso para elaborar y posibilitar la industrialización e inclusión en el mercado a corto-medio plazo de nuevos productos intermedios y finales de alto valor en base a composites de carbono reciclado, que provengan del reciclado de materiales que se destinan al vertido o a su incineración, con los consecuentes problemas medioambientales que estas actividades generan, y en consecuencia impulsar la industria en torno a la fibra de carbono reciclada en la Comunidad Autónoma del País Vasco.

A lo largo de los 12 meses (2018) de duración de este proyecto se:

• Desarrollará la tecnología para la fabricar productos intermedios  de tipo SMC/BMC a partir de recortes de prepreg.
• Desarrollará y validará un demostrador consistente en estructura sándwich ligera para la construcción de trenes de alta velocidad a partir de formulaciones de BMC/SMC desarrolladas en el proyecto.
• Desarrollará y validará un demostrador consistente en un conducto de admisión para vehículos automóviles especiales, igualmente a partir de formulaciones de BMC/SMC desarrolladas en el proyecto
• Desarrollarán estuches para instrumentos de música en fibra de carbono reciclada.
• Adecuará el equipamiento de transformación (prensas y equipos de corte) para poder  trabajar con fibra de carbono  reciclada.
• Validarán los demostradores industriales. Realización de ensayos mecánicos y de fuego. Estudio de la reparabilidad de los demostradores desarrollados.
• Realizará un análisis de costes y del impacto medioambiental simplificado para diferentes soluciones planteadas con composite de carbono reciclado.

Este proyecto, que está liderado por el Centro Tecnológico GAIKER-IK4 y cuenta con la participación de las empresas Fagor Arrasate -junto con su unidad de I+D Koniker  S. Coop.-, Polikea S.A. y Lumasuite, ha sido beneficiario de la Convocatoria 2017 de Ayudas a la EcoInnovación que gestiona Ihobe en el marco del Plan de Ciencia y Tecnología del País Vasco PCTI 2020 y cuenta con la cofinanciación de los fondos europeos FEDER.

A lo largo de la investigación, GAIKER-IK4 se está encargando tanto de la gestión del proyecto, la ejecución de las actividades de aprovechamiento integral de recorte de prepreg mediante el desarrollo de formulaciones de SMC/BMC como de la caracterización, optimización y estudio técnico, económico y ambiental de los demostradores desarrollados.

Algunos resultados obtenidos

A día de hoy ya se han obtenido resultados satisfactorios en C-Recycling II. Entre ellos, hay que destacar la fabricación por parte de GAIKER-IK4, gracias a los moldes cedidos por la empresa Lumasuite (especializada en tejer en autentica fibra de carbono estuches para diferentes instrumentos), de un estuche de violín a partir de la fibra de carbono reciclada proveniente de prepreg de fibras de carbono de la industria de construcción aeronáutica. El uso de fibra de carbono en este estuche, hace que sea más resistente y ligero. Además en el proyecto se han se han desarrollado formulaciones  de prepregs  en formato SMC /BMC  con un porcentaje de material reciclado en torno al 85% para el sector de transporte. Las propiedades mecánicas obtenidas en los componentes elaborados a partir de los nuevos prepregs han sido muy buenas (resistencia a flexión de 315 MPa y módulo de tracción de 23 GPa) .En colaboración con la empresa POLIKEA se han desarrollado paneles  sándwich con pieles de prepreg de carbono reciclado  para revestimientos interiores de vagones de tren  aportando importantes mejoras en prestaciones mecánicas y reducción de peso.