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回收碳纖維材料供應商Fairmat利用AI優化的機器人輔助技術，生產適合不斷擴展應用的高性能材料。
FairFactory生產基地采用機器人和人工智能優化的切割、膠合板布置和跟蹤技術，生產滿足行業需求的高品質再生碳纖維產品
“我們并不是把Fairmat作為一家回收公司創立的。是的，我們是一家將廢棄物作為原材料主要來源的材料供應商，但我們首先是材料供應商，“Fairmat（法國巴黎）首席執行官兼創始人本杰明·薩達（BenjaminSaada）強調，該公司是一家初創公司，供應由再生碳纖維（rCF）制成的復合材料。
薩達曾共同創辦總部位于巴黎的飛機座椅制造商Expliseat，并于2020年創立了Fairmat。“我們成立這家公司是為了取代鋁制，”他解釋道。“如果你看Fairmat材料的規格，大致就是鋁材的規格。”他知道碳纖維增強聚合物（CFRP）復合材料具備所需的機械性能，但認識到碳纖維相較鋁的成本更高，而且它對石油作為前體材料的可靠性要求更好的解決方案。
“我們開始思考如何利用復合廢料制造一種至少和鋁一樣好，甚至更好，而且價格不比鋁高的新材料。我們最終開發出了一種全新的材料制作工藝，”薩達說。
這一過程在最高層面非常簡單：將高質量的CFRP廢料轉化為新的、可重復使用的材料，盡可能保留原材料的特性。該領域的大多數回收技術要么涉及化學和/或熱基纖維回收工藝，要么機械研磨完整的CFRP廢料—這些通常會形成非常小的碎片，然后被復合用于注塑成型。
然而，Fairmat的技術（下文將詳細介紹）核心有兩個方面：盡可能保留原始纖維的長度和性能，以制造高價值的新材料;以及通過數字化可追溯、數據優化的工藝實現這一目標。 Fairmat決定其標準片材及其他產品的尺寸和格式，旨在盡可能延長纖維長度，并在現有設備上實現高效運行。
公司的核心產品是片材。這些材料為單層、固化并精確切割自編織或單向（UD）CFRP，標準尺寸為10×4厘米長方形或6×6厘米方形。這些片材可以原裝提供，也可以進一步制造成Fairmat的其他產品—單層、更寬的FairPatch或更長的FairStrip元素、多層定制的FairMat板層壓板，或是鋪層準備的FairPly板材和卷材。公司最新產品FairBoard首次突破片材概念，制造由回收拉擠型材制成的結構板。
薩達解釋說，Fairmat決定以片材作為其基礎產品，“因為我們希望能夠控制混合纖維的長度”。“比如說，如果你用研磨工藝，你會破壞纖維。我們做出的決定，完全是為了為客戶提供盡可能高性能且實用的材料。”
在FairFactory設施參觀期間演示FairTrack系統。這種基于數據存儲和基于人工智能的優化系統被稱為“工廠的大腦”。
薩達解釋說，關鍵在于找到管理物質投入多樣性的方法。“如果你連這個都做不到，就無法保證任何質量。正因為這個限制，我很清楚數字數據管理是唯一能實現這一解決方案擴展的方式。我們從簡單的開始，僅僅是記錄一切，以尋找標準化硬件、機器和流程的方法。”隨后，這一系統擴展到如今的內部軟件系統FairTrack，實現實時數據跟蹤，連接工廠內所有機器，并提供AI驅動的切割和膠合板布置修正。
這種數字化水平在復合材料和零部件生產設施中尚不常見，因此令人印象深刻。薩達指出：“產品被回收是錦上添花，但目標始終是滿足行業對高性能且輕量化材料的需求，這些材料不依賴自然資源。”
對于原材料來說，航空航天行業的高質量、大量制造廢料是自然的起點。這家初創公司的最早合作之一是與碳纖維制造商赫氏（Hexcel）公司（美國康涅狄格州斯坦福）歐洲分部的合作。用來回收預浸料。Fairmat位于南特的生產基地是該公司于2022年作為合作一部分最初租賃的前Hexcel工廠，現已擁有該廠。此后，Fairmat宣布與多家為公司提供高品質廢料的碳纖維制造商或OEM廠商建立合作關系，包括空客、達索航空、西門子Gamesa、Syensqo和TarmacAerosave。
如今，Fairmat雇傭約100名員工，運營四個基地—巴黎總部及研發實驗室;法國南特的主要生產和開發基地;美國猶他州鹽湖城的第二個生產基地;以及中國丹陽的新開發基地。據薩達稱，公司約70%的業務在歐洲，30%在美國。
CW最近有機會參加南特生產現場的參觀，深入了解Fairmat制造rCF材料的工藝。
TheFairFactory：
從廢料到芯片再到最終產品
南特2000平方米的生產基地名為FairFactory，現場雇傭54名員工—其中超過一半是工程師，負責軟件和機電一體化—操作25臺機器人，并實現從回收、材料制造、質量檢測到新開發的全流程。
目前，Fairmat主要處理航空航天制造的碳纖維/環氧預售廢料。公司還在開發融合其他原料的工藝，最近開始接收來自風能桅桿蓋的型材，這些材料由碳纖維和乙烯酯（VE）或聚酯（PE）制成。
收到的材料會按類型（頂部）分類并測試，確保符合質量標準，數據隨后存儲在FairTrack數字系統（下方）。
Fairmat銷售主管兼導游領隊之一朱利安·帕斯卡爾（JulienPascal）解釋說，進來的廢料原料存放在主樓外的一個小型附屬單元中。“當我們開始與新供應商合作時，材料首先需要通過一系列質量測試，并在巴黎實驗室獲得資格認證，”帕斯卡爾解釋道。
南特現場設有小型測試實驗室，配備測量進來材料參數（如纖維密度和厚度）的設備。機械測試如對最終零件或片材的彎曲和拉伸測試也可在設備上進行，Fairmat計劃很快增加更多設備以提升測試能力。
“所有數據當然都會進入FairTrack系統，以確保系統內都能被追蹤，”帕斯卡爾強調道。
材料準備：固結與切割
首先，膜是從預浸料廢物中去除的。廢料的第一個工藝步驟是通過法國Etuves（法國謝勒）烤箱進行固結，將材料塊固結成單層。
Fairmat片材的主要工藝步驟是鋪設和固結類似廢料，形成單層夾板（上層），然后切割成用于制造其他材料產品的片狀材料（下層）
出爐后，技術人員將材料按材料類型分類—織布與UD面料，以及不同類型的碳纖維—放入箱子，并貼上打印的追蹤標簽，這些標簽會隨行并在后續工藝的每個步驟中被掃描。
固結后的單層板隨后被移至五臺Gunnar（瑞士阿爾特施泰滕）Novex優化的自動切割機之一，切割成公司標準的片材尺寸參數或客戶定制的補片形狀。
第六臺較新的切割機專門用于研發。該站配備了投影儀和攝像系統，將切割圖案投射到材料上。該系統由內部開發的切割軟件控制，軟件生成并發送數據到FairTrack，實時測量切割過程效率。
Fairmat的材料已經由預浸料制成，因此確保盡可能多的材料用于制造片材是首要任務。
帕斯卡爾解釋說，這種切割效率是關鍵—目標是盡可能重復利用再利用的材料。剩余的少量廢料通常會被重新引導回最初的加工步驟，制成新的片材。
此時，片材已準備好進行最終檢驗并發貨給客戶。或者，這些產品可以轉移到FairFactory的其他區域，生產成公司的FairPly產品。
制造FairPly
一卷或一片FairPly基本上由兩個元素組成——一層rCF/環氧樹脂芯片粘合到支撐基材上，通常是玻璃或碳纖維織物。首先用一層液態聚乙烯（PE）準備基板，作為芯片的粘合劑和黏合。
一系列四個機器人工作站內設有兩個Kuka（德國奧格斯堡）拾取放置機器人，支持每個放置基底的平臺。機器人隨后自動將片材按編程模式放置在基板上，并通過冷大氣等離子體工藝將它們與PE基底結合。
FairPly材料（上圖）制造區（中圖為FairFactory參觀期間）包括可挑選放置的機器人工作站（下），通過FairTrack優化以實現精確鋪設。
隨著機器人工作站繼續工作，薩達解釋道：“機器人工藝的每一個環節都確保質量控制。”每個工作站頂部的攝像頭為FairTrack提供持續的視覺信息，如片材的尺寸和角度，機械臂上的傳感器則傳遞片材重量等信息—系統利用這些數據不斷調整工作站活動，以應對回收材料中的細微不一致。
“FairTrack是工廠的大腦，”薩達強調道。
片材的方向、角度和形狀對整體FairPly產品的性能至關重要。標準的6×6和10×4厘米片材尺寸被開發出來，旨在實現纖維最高效、性能最高的利用—“同時盡可能保留纖維長度，同時最大限度地減少廢料，”帕斯卡爾說。
最終的FairPly板在室溫下完成固結，然后可以作為現成產品或根據客戶規格完成加工。
雖然每張FairPly的時間處理時間取決于具體尺寸和規格，但該線每周約有77,000片片材被加工FairPly。
最后，在切割機區旁的主廠房設有產品檢驗站，用于對代表性片材樣品和成品定制材料進行最終檢查，然后再進行包裝和發貨。尺寸、角度、纖維對準及其他測量數據均通過FairTrack記錄。在FairFactory參觀時，客戶鞋墊正在該區域準備最終檢驗。
新的和正在開發的：
FairBoards和管道，無限回收
參觀結束于開發室—這里不是Fairmat位于巴黎總部的完整研發基地，而是評估新機器和新技術在FairFactory車間使用的區域。
在此次參觀期間，公司舉辦了多場演示，展示了南特場地及其其他設施的開發項目。
新產品能力。產品經理克萊爾·舒恩（ClaireSchune）介紹了公司最新產品FairBoard，目前該產品正在中國的Fairmat工廠生產，盡管南特工廠和巴黎研發實驗室也有小型開發機。
為什么選擇中國工廠？“我們采購的全尺寸沖壓機都在中國，因此從后勤角度看，在中國進行開發工作是合理的，”薩達解釋道。目標是將這項技術也帶到南特。
與公司典型的單層片材產品不同，FairBoards是多層面板，采用拉擠型材。圖片樣品曾在2026年JEC世界展上展出
這些面板目前尺寸可達4×1.6米，起點為風能行業拉擠梁帽的rCF/PE或碳纖維/VE廢料。Fairmat開發并申請了一種低能耗切割材料材料的專利，將材料鋪置于玻璃織物層和新液體環氧樹脂之間。然后將板材壓入封閉模具中。“玻璃織物和環氧樹脂作為再生材料的額外加固。它填補拉拔廢料的裂縫，保持板面密封，”舒恩說。環氧樹脂因其更高的機械強度和抗疲勞性，滿足客戶性能標準，同時與原樹脂兼容，并作為粘合劑將組件粘合，環氧樹脂因其更高的機械強度和抗疲勞性而優于PE或VE，以滿足客戶的性能標準，成型后，FairBoards會被修剪并進行噴漆。
在南特，Fairmat團隊正在自動化和優化這一過程，開發規模的機器人工作站類似于FairPly工作站。“FairBoards基本上就是更大號的片材，”舒恩說。同樣，在開發部門，AI驅動的攝像頭正在優化以掃描和校正鋪層過程，機械臂操作滾筒來鋪設玻璃織物層。一款AI優化的機器人樹脂沉積系統也在開發中。
最終的FairBoard面板可用于多種終端應用，包括臺面以及墻面或天花板面板。
Fairmat持續為終端用戶優化其產品。新的表面處理選項使模塑更具靈活性，可以成型成管道、斜角鋼筋或其他形狀
除了FairBoard，公司最近還推出了一款經過特殊表面處理優化的FairMat板，用于成型管道或其他管狀零件。這些作品是在CW訪問JECWorld2026FairFactory之前的幾天里展示的。
薩達說：“我們的表面處理能創造出更靈活的板材和片材，應用類型無限制。”
質量檢查。Fairmat團隊還在不斷優化其質量檢驗系統，包括其處理軟件，用于分析芯片的逐層相機圖像，以檢查片材間的間隙、重疊和距離。“我們始終希望不斷優化和提升機器人的精度，”帕斯卡爾說。
Fairmat已申請專利，利用冷大氣等離子體系統將片材結合成其FairPly產品，并反向去除樹脂并分離單個片材。
無限回收。首席科學官邁克爾·高爾托伊斯（MichaelGaultois）和材料工程師寶琳·普魯伊亞(PaulineProuilhac)克介紹了Fairmat的無限回收工藝，這是一項專利技術，利用冷大氣等離子體系統，針對Fairmat的需求進行優化，在不損壞芯片本身的情況下切斷Fairmat片材間的鍵合。
高爾托伊斯解釋道：“我們最終不僅希望能夠從供應商合作伙伴的rCF原料中制造材料，還能回收用FairPly材料制造的零件，去除FairPly工藝中在片材間添加的新樹脂，賦予這些零件新的生命。”
球拍、滑雪板、鞋子等
一些運動用品客戶會購買Fairmat材料自行成型成新零件，或者Fairmat可以提供定制材料（如圖中的鞋內襯）
離開FairFactory后，Fairmat的客戶進一步將這些材料成型為各種終端零件，尤其是在體育用品領域。如今，回收的木屑和板材已應用于滑雪板、網球拍、拍子拍、跑鞋內襯、運動頭盔等。
公司正向新市場推進，如建筑管道和支架以及無人機機體。
新投資、合作伙伴關系及下一步
薩達承認，對于所有從事再生材料領域的公司來說，資金和投資始終是挑戰。“有太多新項目正在啟動，這在一定程度上稀釋了投資和精力。雖然我們顯然需要多種回收技術，但目前行業真正需要關注的是那些最合理的少數技術。”
盡管如此，Fairmat在吸引投資和其他合作伙伴方面取得了成功，最近還宣布從由荷蘭鹿特丹InfinityRecycling管理的CircularPlasticsFund獲得1000萬歐元的股權，此外還在2025年初宣布籌集了5150萬歐元。
到目前為止，大多數FairmatrCF材料的終端用戶都在體育用品市場，但公司正在建筑及其他領域取得新應用進展
確保長期原料供應和對回收產品的興趣也是所有rCF領域的挑戰。例如，回收制造廢料或將rCF應用于新應用的主要動力仍來自私營企業，而非監管激勵。雖然越來越多的公司參與，包括空客和波音等飛機OEM，薩達說：“我認為當局需要稍微推動市場朝這個方向發展。”
2026年3月，值JECWorld展會同期，Fairmat宣布了六項新合作，擴展了原料供應基礎和材料的新應用領域。這些措施包括擴大合作，回收Syensqo的預浸廢料原料;與空客合作開展研發計劃，探索回收報廢飛機零件材料的新方法;并供應用于建筑應用的rCF材料（Etex）、球拍運動器材（Babolat）和矯形鞋（LaunchpadO&P和BillyFootwear）。
“我們一直定位自己不僅是一家回收公司，更是運動用品的高性能材料供應商，”薩達說。“現在，我們的目標是將我們在體育用品領域的做法復制到建筑等其他領域，并將我們的材料部署到行業領導者的應用中。我們為與Etex在歐洲邁出的第一步感到非常自豪和興奮，但我們知道自己還能做得更多。”
除了擴大原料和客戶基礎外，Fairmat短期內專注于FairBoard產品的推出，長期則繼續擴大其國際版圖，特別是在中國和美國。
薩達指出：“多年來，大多數綠色創新成本更高，我們（作為社會）開始將這兩種特征聯系起來。但這并不是Fairmat的宗旨。我最堅信的是，經濟理性也是生態理性。歸根結底，如果你減少一氧化碳2排放，你節省能源。節能最終產品會更便宜。經濟創新和生態創新自然相連。在Fairmat，我們創造了一個優秀、技術智能、經濟可行且可擴展的解決方案。對客戶的激勵是我們產品的質量、成本和性能。”
原文《Planttour:FairmatFairFactory,Nantes,France》
楊超凡