Verbundvorhaben: Return 2 - Closed Loop in der additiv-subtraktiven Fertigung von Titanbauteilen; Teilvorhaben: Prozessentwicklung zur Halbzeugbereitstellung für Verdüsungsprozesse
Zeitraum
2020-05-01 – 2023-04-30
Bewilligte Summe
57.839,25 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2032D
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Fertigungstechnik [EA3251]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Die Luftfahrtindustrie ist seit Jahren durch ein kontinuierliches Wachstum gekennzeichnet und verbucht einen zunehmenden Bedarf an Rohstoffen wie Titan zum Bau neuer Flugzeuge. Die Herstellung von Titan weist eine sehr energieintensive Prozesskette auf. Insbesondere die in der Luftfahrt anzutreffenden großen Bauteile für die Flugzeugstruktur werden heute spanend aus Vollmaterial hergestellt. Hohe Zerspanraten von bis zu 95 % sind dabei üblich. Im Rahmen eines vorhergehenden Projekts wurden Lösungen entwickelt, um die anfallenden Titanspäne zu recyceln und wiederum in für die Luftfahrt geeignetes Titan umzuwandeln. Hierbei erfolgt ein Einschmelzen von Titanspänen zur Herstellung von neuem Rohmaterial in Luftfahrtqualität. Typischerweise wird das Rohmaterial noch bis zu zwei Mal zur Homogenisierung umgeschmolzen. Eine Recyclingstrategie, die es vermeidet, das aus Spänen hergestellte Rohmaterial mehrmals umzuschmelzen, existiert bisher nicht. Aus ökologischer Sicht würde sich die Energieeffizienz für den Rohstoff Titan dadurch aber deutlich verbessern lassen. Ein mögliches Anwendungsfeld für das direkte Weiterverwenden von Titanspänen zur Herstellung neuer Bauteile bietet die additive Fertigung. Die Verwendung der Reststoffe wie Titanspänen oder anfallenden Pulverresten in der additiv-subtraktiven Prozesskette von Titan stellt eine Möglichkeit dar, die Energieeffizienz bei der Erzeugung von Titanbauteilen zu erhöhen. Ziel des Vorhabens ist daher ein übergreifender Werkstoffkreislauf zwischen additiven und subtraktiven Prozessketten in der Herstellung von Titanbauteilen zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz durch die Entwicklung einer Fertigungsprozesskette zur Umwandlung von Spanmaterial in Pulver. Dabei werden auch weitere anfallende Reststoffe (z. B. ungeeignete Pulverfraktionen) berücksichtigt.