REVIRek sektore industrial desberdinetako osagaien fabrikazio-prozesuetan sortutako material kritikoetatik ateratako txirbilak berreskuratzeko eta balorizatzeko bide berriak ikertzen dihardu, hala nola, titanioa, nikela, aluminioa, kobrea eta superaleazioak.
Urtero, 20.000 tona inguru txirbil sortzen dira EAEko metalezko osagaien mekanizazio-prozesuetatik. Ateratako txirbilak normalean berreskuratu eta berrerabili egiten dira, batik bat galdaketa-tekniken bidez. Hala ere, metodo honen energia-kostu handiak, txirbilak sailkatzeko eta garbitzeko aurre-prozesuen kostuarekin eta urtutako aleazioen balio-galerarekin (downgrade) batera, alternatiba berriak bilatzeko beharra eskatzen du material baliotsuen txirbilen berreskurapenerako.
AZTERLANeko ikertzaile Xabier Lasheras doktoreak azaltzen duen bezala, “Sektore batzuetan, aeronautikan adibidez, erauzitako txirbilen bolumena osagaien aurre-formaren %90 izan daiteke. Beste batzuetan, trenbidean, balbulen fabrikazioan edo automobilgintzan, besteak beste, materialaren %25–50 bitartea bihurtzen da txirbila. Balio handiko materialen kasuan, adibidez titanioa, aluminioa, nikela, kuprea edo superaleazioak, txirbilen berreskuratzea urtze-teknologien bidez egiteak urtero 135 milioi euroko balio-galera dakarrela estimatzen da. Zenbaki hauek esanguratsuak dira, bereziki, kontuan hartuta osagaiak fabrikatzeko prozesuetan materialen eragina kostu-egituren %60tik gorakoa dela, eta aipatutako materialak kritiko edo estrategikoak direla, hauen hornikuntza gure kontrolpean ez dagoelarik.”
Testuinguru honetan, Europako Batasuna eta kide-estatuak neurriak hartzera behartuta daude lehengai materialaren ekoizpena eta material kritikoen txirbilen birziklapena hirugarren herrialdeen kontrolpean baitaude. Hori dela eta, beharrezkoa da material hauen txirbilak berreskuratzeko prozesuak garatzea, kanpoko hornikuntzekiko dependentzia gutxitzeko.
Arazo honi aurre egiteko, REVIR proiektuaren kontsortzioak energia-kontsumo txikiko teknologia berriak garatu nahi ditu berreskuratutako materialak lehengai gisa edo zuzenean produktuak edo near-net shape osagarriak (adibidez: konformazioa, fabrikazio gehigarria) fabrikatzeko berrerabiltzeko. Helburua da txirbil-materialen “upgrading-a” da, hau da, material horiek jatorrizko lehengaien propietate termo-mekaniko eta kimiko berdinak izatea, eta aplikazio aurreratuetan zuzenean erabilgarriak izatea.
Horretarako, REVIRek jarduera-eremu hauek landuko ditu:
- Txirbil garbiak sortzea, lubrifikaziorik gabe, garbiketa-prozesuak saihesteko. Prozesu-leihoak aztertuko dira, mozketa-parametro desberdinak eta hozte/lubrifikazio-teknikak erabiliz, txirbilaren birziklagarritasunari nola eragiten dioten ebaluatzeko, eta txirbilak errazago balorizatzeko baldintzak identifikatzeko, mekanizazioaren produktibitatea kaltetu gabe. Lubrifikazio konbentzionala duten txirbilak ere aztertuko dira, garatutako prozesuak epe laburrean aplikagarriak izateko.
- Txirbilak zuzenean balorizatzeko prozesuak, semi-produktuak edo pieza formatuak lortzeko, HPT (High-Pressure Torsion), DHR (Direct Hot Rolling), TCX (Thermal Closed-die Extrusion), plasma-urtze eta frikziozko extrusio teknologien bidez.
- Metal hautsezko balorizazioa fabrikazio gehigarrian eta HIP (Hot Isostatic Pressing) bidez, ultrasoinu-atomizazio bidez, birrintze edo dekrepitazio fisiko-kimiko bidez (hidrogenazio-dehidrogenazio).
- Near-net shape fabrikazioa txirbil balorizatuak erabiliz, FSAM (Friction Stir Additive Manufacturing), HIP, WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), DED-LB (Laser Powder Directed Energy Deposition) eta BJS (Hare Binder Jetting) teknologien bidez.
AZTERLANen rola: Metal hautsekiko balorizazio berritzailea
REVIR proiektuaren baitan, AZTERLANek batez ere txirbilak berreskuratzeko eta balorizatzeko ultrasoinu-atomizazio teknologian jarriko du fokua, metal hautsak sortzeko eta fabrikazio gehigarri eta HIP aplikazioetan erabiltzeko. Gainera, AZTERLANek aluminio hauts gainerakoak berrerabiltzeko irtenbide alternatibo bat garatuko du. “Gure helburua da beste prozesu batzuetan erabili ezingo diren aluminio hautsak termita moduko material batean erabiltzea, hau da, edukiera termiko handiko elementu bat sortzea. Elementu hau 3D teknologiaren bitartez inprimatutako hondar-moldeetan aplikatuta, metal urtuarekin kontaktuan sartzean erreakzionatuko du tokiko-tenperatura altuak sortuz eta metalaren fluxua. Garapen honek urtze-prozesuaren energia-eraginkortasuna hobetuko du, baita moldearen errendimendua ere, betetze-problemak aurkezten dituzten piezen galdaketan.”
AZTERLANek funtzio garrantzitsua izango du baita lehengaien (txirbilak) eta balorizazio-prozesu berrietatik sortutako material desberdinen ezaugarritze prozesuetan.
REVIR proiektua, “Mekanizazio-prozesuetan sortutako txirbilen balorizazioa”, Eusko Jaurlaritzak finantzatzen du Elkartek programaren bidez (KK-2025-0114). REVIRen kontsortzioak Mondragon Unibertsitatea (burua), Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU) eta Deustuko Unibertsitatea, eta BRTAren baitako AZTERLAN, CEIT, LORTEK, TECNALIA eta TEKNIKER zentro teknologikoak barne hartzen ditu.
REVIRen baitan aztertzen eta lantzen ari diren lehengai kritikoen txirbilen lagin bat.
