Công nghệ khử kim loại nhiệt hỗ trợ hydro (HAMR) đang dẫn đầu sự đổi mới trong lĩnh vực tái chế titan cấp công nghiệp. Với quy trình được cấp bằng sáng chế, IperionX Inc. tại Hoa Kỳ xử lý trực tiếp phoi titan thải hoặc phế liệu titan bị oxy hóa mạnh và sản xuất bột Ti-6Al-4V cấp hàng không vũ trụ bằng cách giảm hàm lượng oxy xuống dưới 1.000 ppm thông qua quy trình khử oxy hydro-Magiê HAMR-thiêu kết chân không. Công nghệ này đã được Phòng thí nghiệm nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ (AFRL) lựa chọn cho khoản tài trợ 500.000 đô la để xác nhận tính khả thi trong sản xuất linh kiện hàng không vũ trụ. EcoTitanium (Pháp), dây chuyền sản xuất tái chế titan vòng kín đầu tiên của Châu Âu, sử dụng phương pháp nấu chảy khí trơ plasma (PIGM) kết hợp với lò hấp chân không (VAR) để nấu chảy lại phế liệu titan do các nhà sản xuất hàng không vũ trụ cung cấp thành các thỏi titan nguyên chất với tỷ lệ tạp chất còn lại là 0,3% hoặc thấp hơn, có thể được sử dụng trực tiếp trong quá trình đúc các bộ phận kết cấu cho máy bay. Những công nghệ này xác nhận độ tin cậy của vật liệu tái chế titan trong lĩnh vực cao cấp.
Giá của titan tái chế tập trung vào việc giảm chi phí và phí bảo hiểm cho các sản phẩm tái chế, và bột titan tái chế của IperionX rẻ hơn 50% khi sản xuất so với bột nguyên tử truyền thống, đẩy giá thị trường xuống từ 300 đô la/kg xuống còn khoảng 80-120 đô la/kg, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn ASTM B348. Giá tái chế titan phụ thuộc vào hàm lượng oxy: phế liệu sạch có oxy ≤ 0,15% được báo giá ở mức 60-70% thỏi nguyên chất, trong khi phế liệu bị oxy hóa có oxy > 0,3% đòi hỏi thêm chi phí khử oxy, dẫn đến giá ròng chỉ bằng 35% vật liệu nguyên chất. Thực tế Prius titan của Baoji cho thấy giá tái chế titan có thể kiểm soát chi phí sản xuất tích hợp khoảng 30%, tỷ lệ tái chế titan sau khi sử dụng nhiều lần cao hơn 4 lần. Mức phí bảo hiểm mua sắm bột tái chế titan hiện tại của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ là 25%, khẳng định xu hướng vật liệu tái chế có giá trị gia tăng cao.
Việc tái chế titan từ anode titan phủ đòi hỏi một quy trình từng bước liên quan đến lớp phủ công nghiệp và chất nền titan. Sau khi ma trận titan được kích hoạt bằng axit nitric, độ nhám bề mặt được khôi phục về Ra≤1.6μm và tỷ lệ hao hụt của ma trận titan được kiểm soát trong vòng 0,5%. Các công ty tái chế kim loại quý sử dụng công nghệ tái sinh siêu âm, sử dụng dung dịch chứa amoni axetat và chất hoạt động bề mặt NP-10, rung siêu âm ở 60 ° C trong 60 phút, loại bỏ hoàn toàn cặn sunfat trong các lỗ chân lông điện cực, hiệu suất tái tạo dòng điện anode đạt 98,2%, tương đương với các sản phẩm mới. Loại công nghệ tái chế titan này kéo dài vòng đời của anode titan lên hơn 8 năm và giảm 40% chi phí so với giải pháp sử dụng một lần.
Người mua cuối cùng của chuỗi ngành tái chế titan tập trung vào ba loại nhu cầu:
1. Nhà cung cấp dịch vụ sản xuất bồi đắp: chẳng hạn như IperionX của Hoa Kỳ mua phế liệu titan hỗn hợp, khử oxy và nghiền thành bột để cung cấp cho thị trường in 3D, và bột tái chế của công ty này đã được NASA và Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge xác minh để sử dụng trong việc in giá đỡ động cơ tên lửa.
2. Nhà sản xuất linh kiện hàng không vũ trụ: EcoTitanium (Pháp) thu gom phế liệu từ Airbus và Safran và nấu chảy thành các thỏi 620mm để bán trực tiếp cho nhà máy sản xuất bánh đáp của Safran, xử lý 2.000 tấn phế liệu mỗi năm.
3. Công ty tái chế kim loại quý: DONGSHENG sử dụng công nghệ tái sinh siêu âm để tái chế số lượng lớn cực dương titan mạ và giá tái chế titan của công ty này cao hơn 10% so với các công ty cùng ngành.
Việc chấp nhận người mua phế liệu titan tập trung vào hai thông số: hàm lượng oxy (cấp hàng không vũ trụ <0,2wt%) và tính nhất quán của lô (biến động thành phần ±0,05%). Lượng titan tái chế hàng không vũ trụ hiện nay của châu Âu đang tăng 15% mỗi năm, khẳng định sự chấp nhận ngày càng tăng của ngành công nghiệp đối với titan tái chế.
Ngôn ngữ
