Auch wenn kleine und mittlere Unternehmen Titan eher selten verarbeiten, so ist ökologische Nachhaltigkeit für viele Betriebe inzwischen ein Thema. Das hier beschriebene Forschungsprojekt unseres Konsortialleiters, des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen zeigt, wie durch unternehmensübergreifende Planung von Prozessketten, Titanspäne recycelt werden können. Bei der spanenden Fertigung von Titanbauteilen wird ein Großteil des Rohstoffs in Form von Spänen entsorgt. Die Zerspanraten für große Bauteile für die Flugzeugstruktur liegen oftmals über 90 Prozent. Durch eine Verwendung von Spänen als Eingangsmaterial in der Pulverherstellung erwarten die Forschenden eine Reduktion des Energieaufwandes und des CO2-Ausstoßes um bis zu 80 Prozent.
Die ökologische Nachhaltigkeit ist nicht nur für die Luftfahrt von großer Bedeutung. Sie ist jetzt schon für viele Unternehmen zu einem Innovationstreiber geworden. Wenn Sie die Potenziale in Ihrem Betrieb aufdecken wollen, vereinbaren Sie noch heute einen kostenlosen Termin mit unseren Expert*innen, damit wir gemeinsam vor Ort Potenziale in Ihrem Unternehmen aufdecken und individuell auf Ihre Zukunftsfragen eingehen können (auch als Online-Termin möglich). Wir unterstützen und begleiten Sie gerne!
Recycling von Titanspänen
In der Luftfahrtindustrie stellt Titan einen wichtigen Werkstoff zur Herstellung von Flugzeugbauteilen dar. Insbesondere große Bauteile der Flugzeugstruktur werden aus Vollmaterial hergestellt, hierbei fallen große Mengen Späne an. Die Anwendung in der Luftfahrt stellt hohe Anforderungen an die Werkstoffeigenschaften. Diese werden in Titan-Graden angegeben, die beispielsweise den zulässigen Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalt begrenzen. Titanbauteile für die Luftfahrtindustrie werden vor allem aus Primärmaterial hergestellt, da recyceltes Titan die hohen Anforderungen häufig nicht erfüllen. Dies ist vor allem problematisch, da die Herstellung von Primärtitan sehr energieintensiv ist. Das hochwertige Recycling von Titanspänen ist folglich neben wirtschaftlichen Gesichtspunkten vor allem vor dem Hintergrund der nachhaltigen Produktion sinnvoll. Aus diesem Grund wird im Rahmen des Projekts Return II eine alternative Recyclingprozesskette zur Herstellung von Titanpulver aus Titanspänen untersucht. Titanspäne werden zunächst zusammen mit Pulverausschuss in eine zylindrische Form gepresst. Dieser Titanzylinder wird anschließend als Elektrode im Electrode Induction Melting Inert Gas Atomization (EIGA) Prozess verwendet. In diesem Verdüsungsprozess wird die Elektrode induktiv aufgeschmolzen, indem sie durch eine Spule geführt wird. Der entstehende Schmelzstrom wird anschließend mithilfe eines Schutzgases (z. B. Argon) zerstäubt. Das hergestellte Pulver kann für pulverbasierte additive Fertigungsverfahren verwendet werden.
Kontakt
Für weitere Informationen zu Return II steht Ihnen Simon Kettelmann, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon 0511 – 762 18351 oder per E-Mail (kettelmann@ifw.uni-hannover.de) gern zur Verfügung.
