回收碳纤维材料供应商Fairmat利用AI优化的机器人辅助技术，生产适合不断扩展应用的高性能材料。

    FairFactory生产基地采用机器人和人工智能优化的切割、胶合板布置和跟踪技术，生产满足行业需求的高品质再生碳纤维产品

    “我们并不是把Fairmat作为一家回收公司创立的。是的，我们是一家将废弃物作为原材料主要来源的材料供应商，但我们首先是材料供应商，“Fairmat（法国巴黎）首席执行官兼创始人本杰明·萨达（BenjaminSaada）强调，该公司是一家初创公司，供应由再生碳纤维（rCF）制成的复合材料。

    萨达曾共同创办总部位于巴黎的飞机座椅制造商Expliseat，并于2020年创立了Fairmat。“我们成立这家公司是为了取代铝制，”他解释道。“如果你看Fairmat材料的规格，大致就是铝材的规格。”他知道碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料具备所需的机械性能，但认识到碳纤维相较铝的成本更高，而且它对石油作为前体材料的可靠性要求更好的解决方案。

    “我们开始思考如何利用复合废料制造一种至少和铝一样好，甚至更好，而且价格不比铝高的新材料。我们最终开发出了一种全新的材料制作工艺，”萨达说。

    这一过程在最高层面非常简单：将高质量的CFRP废料转化为新的、可重复使用的材料，尽可能保留原材料的特性。该领域的大多数回收技术要么涉及化学和/或热基纤维回收工艺，要么机械研磨完整的CFRP废料—这些通常会形成非常小的碎片，然后被复合用于注塑成型。

    然而，Fairmat的技术（下文将详细介绍）核心有两个方面：尽可能保留原始纤维的长度和性能，以制造高价值的新材料;以及通过数字化可追溯、数据优化的工艺实现这一目标。    Fairmat决定其标准片材及其他产品的尺寸和格式，旨在尽可能延长纤维长度，并在现有设备上实现高效运行。

    公司的核心产品是片材。这些材料为单层、固化并精确切割自编织或单向（UD）CFRP，标准尺寸为10×4厘米长方形或6×6厘米方形。这些片材可以原装提供，也可以进一步制造成Fairmat的其他产品—单层、更宽的FairPatch或更长的FairStrip元素、多层定制的FairMat板层压板，或是铺层准备的FairPly板材和卷材。公司最新产品FairBoard首次突破片材概念，制造由回收拉挤型材制成的结构板。

    萨达解释说，Fairmat决定以片材作为其基础产品，“因为我们希望能够控制混合纤维的长度”。“比如说，如果你用研磨工艺，你会破坏纤维。我们做出的决定，完全是为了为客户提供尽可能高性能且实用的材料。”

   在FairFactory设施参观期间演示FairTrack系统。这种基于数据存储和基于人工智能的优化系统被称为“工厂的大脑”。

    萨达解释说，关键在于找到管理物质投入多样性的方法。“如果你连这个都做不到，就无法保证任何质量。正因为这个限制，我很清楚数字数据管理是唯一能实现这一解决方案扩展的方式。我们从简单的开始，仅仅是记录一切，以寻找标准化硬件、机器和流程的方法。”随后，这一系统扩展到如今的内部软件系统FairTrack，实现实时数据跟踪，连接工厂内所有机器，并提供AI驱动的切割和胶合板布置修正。

    这种数字化水平在复合材料和零部件生产设施中尚不常见，因此令人印象深刻。萨达指出：“产品被回收是锦上添花，但目标始终是满足行业对高性能且轻量化材料的需求，这些材料不依赖自然资源。”

    对于原材料来说，航空航天行业的高质量、大量制造废料是自然的起点。这家初创公司的最早合作之一是与碳纤维制造商赫氏（Hexcel）公司（美国康涅狄格州斯坦福）欧洲分部的合作。用来回收预浸料。Fairmat位于南特的生产基地是该公司于2022年作为合作一部分最初租赁的前Hexcel工厂，现已拥有该厂。此后，Fairmat宣布与多家为公司提供高品质废料的碳纤维制造商或OEM厂商建立合作关系，包括空客、达索航空、西门子Gamesa、Syensqo和TarmacAerosave。

    如今，Fairmat雇佣约100名员工，运营四个基地—巴黎总部及研发实验室;法国南特的主要生产和开发基地;美国犹他州盐湖城的第二个生产基地;以及中国丹阳的新开发基地。据萨达称，公司约70%的业务在欧洲，30%在美国。

    CW最近有机会参加南特生产现场的参观，深入了解Fairmat制造rCF材料的工艺。

    TheFairFactory：

    从废料到芯片再到最终产品

    南特2000平方米的生产基地名为FairFactory，现场雇佣54名员工—其中超过一半是工程师，负责软件和机电一体化—操作25台机器人，并实现从回收、材料制造、质量检测到新开发的全流程。

    目前，Fairmat主要处理航空航天制造的碳纤维/环氧预售废料。公司还在开发融合其他原料的工艺，最近开始接收来自风能桅杆盖的型材，这些材料由碳纤维和乙烯酯（VE）或聚酯（PE）制成。

    收到的材料会按类型（顶部）分类并测试，确保符合质量标准，数据随后存储在FairTrack数字系统（下方）。

    Fairmat销售主管兼导游领队之一朱利安·帕斯卡尔（JulienPascal）解释说，进来的废料原料存放在主楼外的一个小型附属单元中。“当我们开始与新供应商合作时，材料首先需要通过一系列质量测试，并在巴黎实验室获得资格认证，”帕斯卡尔解释道。

    南特现场设有小型测试实验室，配备测量进来材料参数（如纤维密度和厚度）的设备。机械测试如对最终零件或片材的弯曲和拉伸测试也可在设备上进行，Fairmat计划很快增加更多设备以提升测试能力。

    “所有数据当然都会进入FairTrack系统，以确保系统内都能被追踪，”帕斯卡尔强调道。

    材料准备：固结与切割

    首先，膜是从预浸料废物中去除的。废料的第一个工艺步骤是通过法国Etuves（法国谢勒）烤箱进行固结，将材料块固结成单层。

    Fairmat片材的主要工艺步骤是铺设和固结类似废料，形成单层夹板（上层），然后切割成用于制造其他材料产品的片状材料（下层）

    出炉后，技术人员将材料按材料类型分类—织布与UD面料，以及不同类型的碳纤维—放入箱子，并贴上打印的追踪标签，这些标签会随行并在后续工艺的每个步骤中被扫描。

    固结后的单层板随后被移至五台Gunnar（瑞士阿尔特施泰滕）Novex优化的自动切割机之一，切割成公司标准的片材尺寸参数或客户定制的补片形状。

    第六台较新的切割机专门用于研发。该站配备了投影仪和摄像系统，将切割图案投射到材料上。该系统由内部开发的切割软件控制，软件生成并发送数据到FairTrack，实时测量切割过程效率。

    Fairmat的材料已经由预浸料制成，因此确保尽可能多的材料用于制造片材是首要任务。

    帕斯卡尔解释说，这种切割效率是关键—目标是尽可能重复利用再利用的材料。剩余的少量废料通常会被重新引导回最初的加工步骤，制成新的片材。

    此时，片材已准备好进行最终检验并发货给客户。或者，这些产品可以转移到FairFactory的其他区域，生产成公司的FairPly产品。

    制造FairPly

    一卷或一片FairPly基本上由两个元素组成——一层rCF/环氧树脂芯片粘合到支撑基材上，通常是玻璃或碳纤维织物。首先用一层液态聚乙烯（PE）准备基板，作为芯片的粘合剂和黏合。

    一系列四个机器人工作站内设有两个Kuka（德国奥格斯堡）拾取放置机器人，支持每个放置基底的平台。机器人随后自动将片材按编程模式放置在基板上，并通过冷大气等离子体工艺将它们与PE基底结合。

    FairPly材料（上图）制造区（中图为FairFactory参观期间）包括可挑选放置的机器人工作站（下），通过FairTrack优化以实现精确铺设。

 随着机器人工作站继续工作，萨达解释道：“机器人工艺的每一个环节都确保质量控制。”每个工作站顶部的摄像头为FairTrack提供持续的视觉信息，如片材的尺寸和角度，机械臂上的传感器则传递片材重量等信息—系统利用这些数据不断调整工作站活动，以应对回收材料中的细微不一致。

    “FairTrack是工厂的大脑，”萨达强调道。

    片材的方向、角度和形状对整体FairPly产品的性能至关重要。标准的6×6和10×4厘米片材尺寸被开发出来，旨在实现纤维最高效、性能最高的利用—“同时尽可能保留纤维长度，同时最大限度地减少废料，”帕斯卡尔说。

    最终的FairPly板在室温下完成固结，然后可以作为现成产品或根据客户规格完成加工。

    虽然每张FairPly的时间处理时间取决于具体尺寸和规格，但该线每周约有77,000片片材被加工FairPly。

    最后，在切割机区旁的主厂房设有产品检验站，用于对代表性片材样品和成品定制材料进行最终检查，然后再进行包装和发货。尺寸、角度、纤维对准及其他测量数据均通过FairTrack记录。在FairFactory参观时，客户鞋垫正在该区域准备最终检验。

    新的和正在开发的：

    FairBoards和管道，无限回收

    参观结束于开发室—这里不是Fairmat位于巴黎总部的完整研发基地，而是评估新机器和新技术在FairFactory车间使用的区域。

    在此次参观期间，公司举办了多场演示，展示了南特场地及其其他设施的开发项目。

    新产品能力。产品经理克莱尔·舒恩（ClaireSchune）介绍了公司最新产品FairBoard，目前该产品正在中国的Fairmat工厂生产，尽管南特工厂和巴黎研发实验室也有小型开发机。

    为什么选择中国工厂？“我们采购的全尺寸冲压机都在中国，因此从后勤角度看，在中国进行开发工作是合理的，”萨达解释道。目标是将这项技术也带到南特。

    与公司典型的单层片材产品不同，FairBoards是多层面板，采用拉挤型材。图片样品曾在2026年JEC世界展上展出

    这些面板目前尺寸可达4×1.6米，起点为风能行业拉挤梁帽的rCF/PE或碳纤维/VE废料。Fairmat开发并申请了一种低能耗切割材料材料的专利，将材料铺置于玻璃织物层和新液体环氧树脂之间。然后将板材压入封闭模具中。“玻璃织物和环氧树脂作为再生材料的额外加固。它填补拉拔废料的裂缝，保持板面密封，”舒恩说。环氧树脂因其更高的机械强度和抗疲劳性，满足客户性能标准，同时与原树脂兼容，并作为粘合剂将组件粘合，环氧树脂因其更高的机械强度和抗疲劳性而优于PE或VE，以满足客户的性能标准，成型后，FairBoards会被修剪并进行喷漆。

    在南特，Fairmat团队正在自动化和优化这一过程，开发规模的机器人工作站类似于FairPly工作站。“FairBoards基本上就是更大号的片材，”舒恩说。同样，在开发部门，AI驱动的摄像头正在优化以扫描和校正铺层过程，机械臂操作滚筒来铺设玻璃织物层。一款AI优化的机器人树脂沉积系统也在开发中。

    最终的FairBoard面板可用于多种终端应用，包括台面以及墙面或天花板面板。

    Fairmat持续为终端用户优化其产品。新的表面处理选项使模塑更具灵活性，可以成型成管道、斜角钢筋或其他形状

    除了FairBoard，公司最近还推出了一款经过特殊表面处理优化的FairMat板，用于成型管道或其他管状零件。这些作品是在CW访问JECWorld2026FairFactory之前的几天里展示的。

    萨达说：“我们的表面处理能创造出更灵活的板材和片材，应用类型无限制。”

    质量检查。Fairmat团队还在不断优化其质量检验系统，包括其处理软件，用于分析芯片的逐层相机图像，以检查片材间的间隙、重叠和距离。“我们始终希望不断优化和提升机器人的精度，”帕斯卡尔说。

    Fairmat已申请专利，利用冷大气等离子体系统将片材结合成其FairPly产品，并反向去除树脂并分离单个片材。

    无限回收。首席科学官迈克尔·高尔托伊斯（MichaelGaultois）和材料工程师宝琳·普鲁伊亚(PaulineProuilhac)克介绍了Fairmat的无限回收工艺，这是一项专利技术，利用冷大气等离子体系统，针对Fairmat的需求进行优化，在不损坏芯片本身的情况下切断Fairmat片材间的键合。

    高尔托伊斯解释道：“我们最终不仅希望能够从供应商合作伙伴的rCF原料中制造材料，还能回收用FairPly材料制造的零件，去除FairPly工艺中在片材间添加的新树脂，赋予这些零件新的生命。”

    球拍、滑雪板、鞋子等

    一些运动用品客户会购买Fairmat材料自行成型成新零件，或者Fairmat可以提供定制材料（如图中的鞋内衬）

    离开FairFactory后，Fairmat的客户进一步将这些材料成型为各种终端零件，尤其是在体育用品领域。如今，回收的木屑和板材已应用于滑雪板、网球拍、拍子拍、跑鞋内衬、运动头盔等。

    公司正向新市场推进，如建筑管道和支架以及无人机机体。

    新投资、合作伙伴关系及下一步

    萨达承认，对于所有从事再生材料领域的公司来说，资金和投资始终是挑战。“有太多新项目正在启动，这在一定程度上稀释了投资和精力。虽然我们显然需要多种回收技术，但目前行业真正需要关注的是那些最合理的少数技术。”

    尽管如此，Fairmat在吸引投资和其他合作伙伴方面取得了成功，最近还宣布从由荷兰鹿特丹InfinityRecycling管理的CircularPlasticsFund获得1000万欧元的股权，此外还在2025年初宣布筹集了5150万欧元。

    到目前为止，大多数FairmatrCF材料的终端用户都在体育用品市场，但公司正在建筑及其他领域取得新应用进展

    确保长期原料供应和对回收产品的兴趣也是所有rCF领域的挑战。例如，回收制造废料或将rCF应用于新应用的主要动力仍来自私营企业，而非监管激励。虽然越来越多的公司参与，包括空客和波音等飞机OEM，萨达说：“我认为当局需要稍微推动市场朝这个方向发展。”

    2026年3月，值JECWorld展会同期，Fairmat宣布了六项新合作，扩展了原料供应基础和材料的新应用领域。这些措施包括扩大合作，回收Syensqo的预浸废料原料;与空客合作开展研发计划，探索回收报废飞机零件材料的新方法;并供应用于建筑应用的rCF材料（Etex）、球拍运动器材（Babolat）和矫形鞋（LaunchpadO&P和BillyFootwear）。

    “我们一直定位自己不仅是一家回收公司，更是运动用品的高性能材料供应商，”萨达说。“现在，我们的目标是将我们在体育用品领域的做法复制到建筑等其他领域，并将我们的材料部署到行业领导者的应用中。我们为与Etex在欧洲迈出的第一步感到非常自豪和兴奋，但我们知道自己还能做得更多。”

    除了扩大原料和客户基础外，Fairmat短期内专注于FairBoard产品的推出，长期则继续扩大其国际版图，特别是在中国和美国。

    萨达指出：“多年来，大多数绿色创新成本更高，我们（作为社会）开始将这两种特征联系起来。但这并不是Fairmat的宗旨。我最坚信的是，经济理性也是生态理性。归根结底，如果你减少一氧化碳2排放，你节省能源。节能最终产品会更便宜。经济创新和生态创新自然相连。在Fairmat，我们创造了一个优秀、技术智能、经济可行且可扩展的解决方案。对客户的激励是我们产品的质量、成本和性能。”

    原文《Planttour:FairmatFairFactory,Nantes,France》

    杨超凡