VARETIT-Projekt zur nachhaltigeren Bearbeitung von Titan

Damit die Metallindustrie wettbewerbsfähig bleibt, ist eine nachhaltigere Produktion ein notwendiger und wichtiger Schritt. Das Multiple Valorisation of Recycled Titanium Alloys for Metal Industry (VARETIT)-Projekt und das Danish Technological Institute konzentrieren sich auf dieses Ziel – und hier spielt der 3D-Druck eine wichtige Rolle bei der Veranschaulichung der Möglichkeiten für das Recycling von Titanschrott.

Die Nachfrage nach Titan nimmt stetig zu, da das Material mit seinen vielen positiven Eigenschaften für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt werden kann. Ein ungelöstes Problem ist jedoch, dass Titan energieintensiv ist, da die Herstellung viele Bearbeitungsprozesse erfordert. In der Regel wird Titan zu Spänen zerspant, so dass es einen Aufwand erfordert, das Material an die gewünschte Form anzupassen. Bei diesem Prozess wird ein großer Teil des Materials entfernt und verlässt den Prozess als Titanreste.

Um zu verhindern, dass diese Reste als Abfall enden, wird im Rahmen des VARETIT-Projekts die Möglichkeit erforscht, die Titanreste zu recyceln, ohne sie auszuschmelzen.

Das Projekt trägt nicht nur dazu bei, den Umgang mit Titanschrott weniger energieintensiv zu gestalten, sondern unterstützt auch die gestiegene Anforderung an alle größeren Unternehmen, zu dokumentieren, wie energieintensiv ihre verschiedenen Produkte in der Herstellung sind, sagt Anders Bæk Hjermitslev, Projektleiter am Dänischen Technologischen Institut.

“Ziel des VARETIT-Projekts ist es, zu zeigen, dass man Titanschrott tatsächlich verwenden kann. Im Idealfall möchten wir sehen, dass das Verfahren auch von der Industrie übernommen werden kann, sobald es im Rahmen des Projekts demonstriert worden ist”, sagt Anders Bæk Hjermitslev.

Neu entwickeltes Titanpulver wird am Dänischen Technologischen Institut getestet

Um die Titanreste recyceln zu können, müssen sie gemahlen werden, um von einem langen dünnen Band zu Pulver zu werden.

“Dazu müssen die Metallstreifen zunächst gemahlen werden, so dass sie zu runden Partikeln werden, die anschließend beschichtet werden müssen, um das Pulver vor Sauerstoff zu schützen. Als nächstes kommt das Dänische Technologieinstitut ins Spiel, wenn wir versuchen, mit dem neu entwickelten Titanpulver auf unseren 3D-Druckern zu drucken”, erklärt Hjermitslev.

Wenn das neu entwickelte Titanpulver an das Labor und die Produktionsanlagen des Danish Technological Institute geschickt wurde, muss ein Testdruck gemacht werden. Dabei wird in einem ersten Schritt die Qualität des Pulvers untersucht.

“Wir müssen zum Beispiel testen, ob die Teile zu porös werden und deshalb nicht ganz die gleiche Festigkeit haben. Der erste Schritt besteht also darin, einige Testteile zu drucken und ihre Festigkeit zu prüfen, und dann versuchen wir, die richtigen Komponenten zu drucken”, kommentiert Hjermitslev.

Das Pulver wird in der Industrie getestet, um die Qualität zu dokumentieren

Nach dem 3D-Druck der Teile und der Prüfung und Bewertung der Porosität müssen die Teile von den Industriepartnern des Danish Technological Institute getestet werden, um zu dokumentieren, dass die Qualität für den industriellen Einsatz gut genug ist.

“Der Zweck dieser Tests in der Industrie ist der Einsatz in einer Anwendung. Am Ende des Projekts werden wir eine Lebenszyklusanalyse durchführen, d. h. eine Analyse des Energieverbrauchs, denn der Sinn dieses Prozesses besteht darin, dass die Herstellung von Titanpulver weniger energieintensiv ist”, sagt Anders Bæk Hjermitslev. “Folglich denke ich auch, dass das Projekt veranschaulicht, wie man Pulver effizienter herstellen und damit den 3D-Druck weniger energieintensiv machen kann.”

Mehr über das Danish Technological Institute finden Sie hier.