Teknologi reduksi logam termal berbantuan hidrogen (HAMR) memimpin inovasi di bidang daur ulang titanium kelas industri. Dengan proses yang dipatenkan, IperionX Inc. di Amerika Serikat secara langsung mengolah serpihan titanium bekas atau skrap titanium yang teroksidasi berat dan menghasilkan bubuk Ti-6Al-4V kelas kedirgantaraan dengan mengurangi kandungan oksigen hingga kurang dari 1.000 ppm melalui proses deoksidasi hidrogen-Magnesium HAMR-sintering vakum. Teknologi ini dipilih oleh Laboratorium Penelitian Angkatan Udara AS (AFRL) untuk mendapatkan hibah sebesar $500.000 guna memvalidasi kelayakan manufaktur komponen kedirgantaraan. EcoTitanium (Prancis), lini produksi daur ulang titanium loop tertutup pertama di Eropa, menggunakan peleburan gas inert plasma (PIGM) yang dikombinasikan dengan autoklaf vakum (VAR) untuk melebur kembali skrap titanium yang dipasok oleh produsen kedirgantaraan menjadi ingot titanium murni dengan tingkat residu pengotor 0,3% atau kurang, yang dapat digunakan langsung dalam pengecoran komponen struktural untuk pesawat terbang. Teknologi ini memvalidasi keandalan bahan daur ulang titanium di bidang kelas atas.
Harga titanium daur ulang berpusat pada pengurangan biaya dan premi untuk produk daur ulang, dan bubuk titanium daur ulang IperionX lebih dari 50% lebih murah untuk diproduksi daripada bubuk atomisasi tradisional, mendorong harga pasar turun dari $300/kg menjadi kisaran $80-$120/kg, sambil memenuhi standar ASTM B348. Harga daur ulang titanium tergantung pada kandungan oksigen: skrap bersih dengan oksigen ≤ 0,15% dikutip sebesar 60-70% dari ingot murni, sementara skrap teroksidasi dengan oksigen > 0,3% memerlukan biaya deoksidasi tambahan, sehingga menghasilkan harga bersih hanya 35% dari bahan murni. Praktik Baoji titanium Prius menunjukkan bahwa harga daur ulang titanium dapat mengendalikan biaya produksi terintegrasi sekitar 30%, daur ulang titanium setelah tingkat pemanfaatan berulang lebih dari 4 kali lipat. Pengadaan pertahanan AS saat ini untuk tingkat premi bubuk daur ulang titanium sebesar 25%, mengonfirmasi tren bahan daur ulang bernilai tambah tinggi.
Daur ulang titanium dari anoda titanium berlapis membutuhkan proses bertahap yang melibatkan lapisan industri dan substrat titanium. Setelah matriks titanium diaktivasi dengan asam nitrat, kekasaran permukaan dikembalikan ke Ra≤1,6μm, dan tingkat kehilangan matriks titanium dikendalikan dalam 0,5%. Perusahaan daur ulang logam mulia menggunakan teknologi regenerasi ultrasonik, menggunakan larutan yang mengandung amonium asetat dan surfaktan NP-10, getaran ultrasonik pada suhu 60°C selama 60 menit, menghilangkan kerak sulfat secara menyeluruh pada pori-pori elektroda, dan efisiensi arus regenerasi anoda mencapai 98,2%, sebanding dengan produk baru. Teknologi daur ulang titanium jenis ini memperpanjang siklus hidup anoda titanium hingga lebih dari 8 tahun dan mengurangi biaya hingga 40% dibandingkan dengan larutan sekali pakai.
Pembeli akhir dari rantai industri daur ulang titanium berfokus pada tiga jenis permintaan:
1. Penyedia layanan manufaktur aditif: seperti IperionX AS yang membeli potongan titanium campuran, dideoksidasi, dan dihaluskan untuk memasok pasar pencetakan 3D, dan bubuk daur ulangnya telah diverifikasi oleh NASA dan Laboratorium Nasional Oak Ridge untuk digunakan dalam pencetakan dudukan mesin roket.
2. Produsen komponen kedirgantaraan: EcoTitanium (Prancis) mengunci skrap dari Airbus dan Safran dan meleburnya menjadi ingot 620 mm untuk dijual langsung ke pabrik roda pendaratan Safran, memproses 2.000 ton skrap setiap tahunnya.
3. Perusahaan daur ulang logam mulia: DONGSHENG menggunakan teknologi regenerasi ultrasonik untuk mendaur ulang anoda titanium berlapis dalam jumlah besar, dan harga daur ulang titaniumnya 10% lebih tinggi daripada pesaingnya.
Penerimaan pembeli skrap titanium berfokus pada dua parameter: kandungan oksigen (kadar kedirgantaraan <0,2% berat) dan konsistensi lot (fluktuasi komposisi ±0,05%). Pembelian daur ulang titanium kedirgantaraan Eropa saat ini meningkat sebesar 15% per tahun, yang menegaskan semakin meningkatnya penerimaan industri terhadap titanium daur ulang.
Bahasa
