Niedersächsische Forscher der Leibniz Universität Hannover haben mit Return II ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen, das sich mit dem Recycling von Titan zu 3D-Druck-Material für den industriellen Metall-3D-Druck beschäftigt. Ziel von Return II ist es unter anderem, den kosten- und CO2-intensiven Einschmelzprozess zu umgehen und die Späne in einem direkten Extrusionsverfahren für die additive Weiterverarbeitung zu verwenden.
Beim Forschungsprojekt Return II der Leibniz Universität Hannover haben sich die Wissenschaftler laut einer Pressemitteilung das Ziel gesetzt, den Recyclingprozess für Titan zu verbessern und eine 80%ige Reduktion des CO2-Ausstoßes zu erreichen. Auch Lancashire3D setzt bei seiner Arbeit auf Nachhaltigkeit und Recycling beim 3D-Druck.
CO2-Ausstoß und Energieaufwand reduzieren
In der spanenden Fertigung von Titanbauteilen, zu der Prozesse wie Fräsen, Drehen und Schleifen gehören, werden anfallende Späne meistens entsorgt. Bei großen Bauteilen der Flugzeugstruktur gibt es eine Zerspanrate von über 90%. Das federführend an dem Projekt beteiligte Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Uni Hannover möchte das in Kooperation mit spezialisierten Partnern aus dem Flugzeugbau und der Recycling-Branche ändern.
Mit den bisher vorhandenen Informationen wollen die Forscher herausfinden, wie sich die Herstellung von Titanpulver auf den 3D-Druck auswirken könnte. Projektmitarbeiter Jonas Matthies erklärt, dass die Verwendung von Spänen als Eingangsmaterial für die Metallpulverherstellung den Energieaufwand reduzieren und den CO2-Ausstoß um bis zu 80% senken könnte. Ziel ist es, den kostenintensiven Einschmelzprozess zu umgehen und die Späne in einem direkten Verdüsungsverfahren für die Herstellung von Pulver zu verwenden.
Wirtschaftlichkeit verbessern
Die Projektmitarbeiter gehen davon aus, dass sich die Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung von Titanbauteilen verbessert und weitere Möglichkeiten für die CO2-/Energiereduktion entstehen. Der 3D-Druck ist gerade für den Leichtbau und bionische Strukturen geeigneter als die spanende Fertigung, um ein effizienteres Endprodukt herzustellen und Energie einzusparen. Das US-Unternehmen 6K kündigte im Vorjahr das weltweit erste additive Fertigungspulver aus nachhaltigen Quellen an.
„Die mit den Projektpartnern entwickelte Prozesskette soll es ermöglichen, Titanbauteile aus bisher nicht recyceltem Titan ökologisch und kostengünstig herzustellen.“ Jonas Matthies
Mit der anschließenden Analyse von additiv hergestellten Bauteilen hoffen die Forscher, Informationen über das gezielte Einstellen von Bauteileigenschaften in der übergreifenden Prozesskette zu erhalten.
Matthies sieht einen Vorteil darin, den Prozess ganzheitlich zu betrachten und das Wissen über die verschiedenen Wirkmechanismen an den verschiedenen Stationen der Fertigung miteinzubeziehen. Mit dem Projekt soll ein Werkstoffkreislauf für die Herstellung von Titanbauteilen entstehen. Die Umwandlung von Spänen in Pulver kann bei der Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz helfen. Auf unserer Themenseite erfahren Sie mehr zum Thema Recycling und 3D-Druck.