Les matériaux composites en fibre de carbone présentent un véritable potentiel dans le domaine de la construction de structures légères, et sont ainsi logiquement de plus en plus employés dans l'automobile, l'aéronautique et l'aérospatiale. Le système HEPHAISTOS développé à l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) permet désormais d'optimiser la mise en forme de ces matériaux, en particulier au niveau énergétique. Il vient d'être employé pour la première fois dans un contexte industriel par l'entreprise GKN Aerospace à Munich.
La fabrication de matériaux en fibre de carbone est un processus fastidieux et très consommateur d'énergie. Leur prix très élevé est ainsi davantage lié à ces deux facteurs qu'à la valeur de la matière première. Les techniques les plus courantes consistent à superposer dans un moule des couches de tissu de fibre de carbone, enduites de résine, puis à chauffer l'ensemble dans un four pendant une certaine durée afin de polymériser (ou "durcir") la forme et d'obtenir la structure finale après démoulage. Comme évoqué précédemment, une température de quelques centaines de degrés et une douzaine d'heures de polymérisation engendrent d'énormes coûts énergétiques. Une alternative consisterait par exemple à placer la pièce sous vide dans une chambre pressurisée pour effectuer la polymérisation.
La technologie HEPHAISTOS permet d'améliorer l'efficacité énergétique de ce procédé ; plutôt que dans un four à chaleur tournante ou dans une chambre pressurisée, le composite est polymérisé par des micro-ondes. Grâce à des éléments de commande adaptés, l'énergie parvient très vite dans l'élément, avec un meilleur rendement, et la polymérisation est ainsi sensiblement accélérée. A ce jour, il s'agit du seul procédé permettant de chauffer uniformément l'intégralité du volume d'une pièce. Le point essentiel a de ce fait été le développement d'un système permettant d'émettre des champs de micro-ondes homogènes dans l'espace, dans un four de taille quelconque.
Le projet, mené par l'Institut des technologies micro-ondes du KIT sous la direction du Professeur Lambert Feher, a bénéficié d'un soutien de 6 millions d'euros de la part du Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF). Il s'effectue en coopération avec les entreprises EADS, GKN Aerospace (tous deux spécialisées dans l'aérospatiale), BASF, Hexion (Chimie), Porsche (Automobile), SGL Carbon et Fritzmeier Composites (Matériaux).