EOS가 탐색한 금속 3D 프린팅을 위한 "저탄소" 티타늄

 

3D 프린팅 산업은 티타늄을 사랑합니다. 이는 주로 항공 우주 부문이 금속 3D 프린팅의 개발을 주도했고 강도 대 중량 비율이 뛰어난 이 금속을 선호한다는 사실에 크게 기인합니다. 그러나 "강철, 알루미늄, 주철 또는 황동과 비교할 때 티타늄 합금의 추출은 가장 높은 탄소 발자국과 관련이 있습니다. 1kg의 티타늄 합금을 추출하면 55kg의 탄소가 생성됩니다.”라고 Rajemi et al . 일본 금속 제조업체인 Toho Titanium 은 "1톤의 티타늄을 생산하는 것은 현재 경로에서 약 10톤의 이산화탄소 가스를 방출할 수 있다"고 제안 합니다.

 

적층 제조(AM)가 지속 가능한 이미지를 유지하려면 선호하는 금속과 관련된 배출량에 직면해야 할 수 있습니다. 한 파트너십은 새로운 생산 방법을 통해 3D 인쇄용 티타늄 분말의 탄소 발자국을 해결하려고 합니다. 파우더 베드 퓨전 리더 EOS 는 호주 회사인 Hyperion Metals Limited ( ASX: HYM )와 "저비용, 저탄소 티타늄 금속 분말" 개발 계약을 체결했습니다 .

 

HAMR 프로세스를 설명하는 순서도. 이미지 제공: Hyperion Metals.

 

Hyperion은 Utah 대학에서 Z. Zak Fang 박사와 그의 팀이 개발한 프로세스를 에너지부의 ARPA-E 프로그램의 자금으로 확장하고 상용화하기 위해 노력하고 있습니다. HAMR(수소 보조자기 열 환원) 이라고 불리는 이 기술은 티타늄 산화물을 수소 가스에 노출시켜 티타늄 금속을 생성하는 열화학 공정입니다. 전반적으로 HAMR은 워크플로 단계를 제거하고 제조 투입물을 제거하며 티타늄 생산의 전체 에너지 소비를 줄임으로써 탄소 배출을 줄이는 것으로 알려져 있습니다. GSD( Granulation-Sintering- Deoxygenation) 라고 하는 또 다른 Fang/Utah 공정 은 구형 티타늄 분말을 일반적인 방법보다 훨씬 저렴한 비용으로 생산할 수 있다는 의미입니다.

 

과립화-소결-탈산소화 과정을 설명하는 순서도. (사진=유타대학교 제공)

EOS를 통해 Hyperion은 HAMR 및 GSD로 만든 티타늄 분말의 기술 및 경제적 평가와 이러한 공정을 통한 티타늄의 재활용 가능성을 평가할 것입니다. 그들은 HAMR 및 GSD를 통해 생산된 재료의 환경 및 지속 가능성 측면을 추가로 조사하여 AM을 위한 기존 분말 제조 공정과 비교하는 방법을 결정할 것입니다.

 

“우리의 목표는 산업용 3D 프린팅 기술을 통해 책임 있는 제조 및 지속 가능한 솔루션을 가속화하는 데 도움이 되는 혁신적인 제품 및 프로세스 솔루션을 만드는 것입니다. 흥미로운 점은 조직에 상당한 경제적 이점과 보다 지속 가능한 솔루션을 제공할 새로운 저비용 저탄소 티타늄 분말의 가능성입니다. HAMR 및 GSD 기술은 티타늄이 기존 재료 시장에 진입하는 장벽을 낮출 수 있는 잠재력을 갖고 있으며 전기 자동차와 같이 중량 대비 고강도가 중요한 완전히 새로운 대중 시장 애플리케이션을 가능하게 할 것입니다. EOS의 금속 재료 이사. “티타늄 합금은 AM에서 매우 광범위하고 다재다능한 고성능 재료입니다. 고관절 임플란트부터 Formula One 부품, 항공기 부품에 이르기까지 모든 것을 아우르는 독창적인 부품 설계에서 고객이 사용합니다. AM의 광범위한 채택에 대한 한 가지 장벽은 재료 비용입니다. 이는 한편으로는 원자재의 희소성으로 인해 발생하지만 다른 한편으로는 매우 복잡하고 자원 집약적인 추출 방법으로 인해 발생합니다. Hyperion과의 파트너십은 이러한 환경을 변화시키고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 동시에 매우 가치 있고 희소한 천연 자원에서 가치를 추출하는 비용 및 자원 효율적인 차세대 방법을 제공할 수 있도록 합니다. 이러한 협력은 AM의 개발을 주도하기 위해 힘을 합치는 두 기술 회사보다 우리에게 더 큰 의미가 있으며, 지속 가능한 제조라는 EOS 비전을 실현하는 여정의 또 다른 위대한 단계이기도 합니다.” 그러나 다른 한편으로는 매우 복잡하고 자원 집약적인 추출 방법에 의해 발생합니다. Hyperion과의 파트너십은 이러한 환경을 변화시키고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 동시에 매우 가치 있고 희소한 천연 자원에서 가치를 추출하는 비용 및 자원 효율적인 차세대 방법을 제공할 수 있도록 합니다. 이 협력은 AM의 개발을 주도하기 위해 힘을 합치는 두 기술 회사보다 우리에게 더 큰 의미가 있으며, 지속 가능한 제조라는 EOS 비전을 실현하는 여정의 또 다른 위대한 단계이기도 합니다.” 그러나 다른 한편으로는 매우 복잡하고 자원 집약적인 추출 방법에 의해 발생합니다. Hyperion과의 파트너십은 이러한 환경을 변화시키고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 동시에 매우 가치 있고 희소한 천연 자원에서 가치를 추출하는 비용 및 자원 효율적인 차세대 방법을 제공할 수 있도록 합니다. 이 협력은 AM의 개발을 주도하기 위해 힘을 합치는 두 기술 회사보다 우리에게 더 큰 의미가 있으며, 지속 가능한 제조라는 EOS 비전을 실현하는 여정의 또 다른 위대한 단계이기도 합니다.” Hyperion과의 파트너십은 이러한 환경을 변화시키고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 동시에 매우 가치 있고 희소한 천연 자원에서 가치를 추출하는 비용 및 자원 효율적인 차세대 방법을 제공할 수 있도록 합니다. 이러한 협력은 AM의 개발을 주도하기 위해 힘을 합치는 두 기술 회사보다 우리에게 더 큰 의미가 있으며, 지속 가능한 제조라는 EOS 비전을 실현하는 여정의 또 다른 위대한 단계이기도 합니다.” Hyperion과의 파트너십은 이러한 환경을 변화시키고 환경에 대한 부정적인 영향을 줄이는 동시에 매우 가치 있고 희소한 천연 자원에서 가치를 추출하는 비용 및 자원 효율적인 차세대 방법을 제공할 수 있도록 합니다. 이 협력은 AM의 개발을 주도하기 위해 힘을 합치는 두 기술 회사보다 우리에게 더 큰 의미가 있으며, 지속 가능한 제조라는 EOS 비전을 실현하는 여정의 또 다른 위대한 단계이기도 합니다.”

최근 에 논의한 바와 같이 , 저는 공개적으로 거래되는 광산 회사, 특히 호주에 기반을 둔 회사에 대해 처음에는 회의론을 가지고 있습니다. 이는 종종 새로운 기술의 약속을 펌프 앤 덤프 거래의 은폐로 사용할 수 있는 광업 내에서 발견된 사기 때문입니다. 계획. Hyperion의 경우에는 Department of Energy, Boeing, Arconic에 파트너를 구축한 것으로 보입니다. 이 기술은 유타 대학의 연구원들에 의해 개발되었으며 테네시 주에 HAMR 공정에 필요한 티타늄 매장량이 있는 것으로 생각되는 채굴권이 있습니다. 즉, 회사는 진지하고 확고한 회사로 보입니다.

 

모든 것이 순조롭게 진행된다면 2022년 6월까지 프로젝트 결과에 대해 알게 될 것입니다. 이 때 이해 각서가 관련 파트너에 의해 종료되거나 연장될 것입니다.

 

원본 출처 : 3dprint.com