Kỹ thuật & Công nghệ

Công nghệ cảm biến dựa trên laser để tái chế kim loại

Có những lợi thế rõ ràng của việc tái chế: Phế liệu kim loại đã qua sử dụng không còn sử dụng được nữa, chẳng hạn như ống dẫn, tấm kim loại, dụng cụ, dây cáp cũ, phế liệu điện và điện tử và các bộ phận cũ từ các hộ gia đình hoặc phá dỡ, có thể được nấu chảy, phân loại theo kim loại hoặc hợp kim, và được tái sử dụng mà hầu như không bị giảm chất lượng. Do giá trị cao của nguyên liệu, lý tưởng là quá trình tự trả tiền – và tạo ra ít CO2 hơn đáng kể so với quá trình chính: Việc khai thác tài nguyên khoáng sản đắt tiền, phức tạp về mặt kỹ thuật trong điều kiện đôi khi rất quan trọng, cũng như việc vận chuyển chúng đến các điểm đến xung quanh toàn cầu, không còn cần thiết nữa. Điểm mấu chốt của vấn đề là cả giá cả và tính sẵn có của phế liệu kim loại và tỷ lệ tái chế của nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố phụ thuộc lẫn nhau. Chúng bao gồm biến động giá trên thị trường sơ cấp, vòng đời của sản phẩm và tỷ lệ thu gom chúng, tổn thất trong quá trình, khả năng tái chế kỹ thuật và giá trị của hợp kim được đề cập. Thị trường toàn cầu tương ứng biến động. Nếu giá của kim loại nguyên sinh tăng, lượng phế liệu sẵn có sẽ giảm và ngược lại. Điều này kéo theo rủi ro cao cho các công ty. Năng suất cao hơn nhờ laser Trong bối cảnh này, Viện Công nghệ Laser Fraunhofer (Fraunhofer ILT), cùng với Cronimet Ferroleg từ Karlsruhe, Đức, đã phát triển một quy trình phân loại dựa trên laser mới. Công nghệ cảm biến, được phát triển như một phần của dự án PLUS do Bộ Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang Đức (BMBF) tài trợ, giúp việc phát hiện và phân loại các hợp kim trong phế liệu kim loại nhanh hơn và chính xác hơn nhiều. Trong 2020, nhà máy thí điểm đã được đưa vào hoạt động tại địa điểm Cronimet-Ferroleg ở Karlsruhe và đã hoạt động rất tốt. Trong số những thứ khác, nó được thiết kế để gia công thép tốc độ cao, gọi tắt là HSS. “Các công cụ HSS chứa các nguyên tố hợp kim có giá trị như coban và có thể được tìm thấy trong bất kỳ cửa hàng phần cứng nào. Ví dụ, trong máy khoan hoặc đầu phay, ”Tiến sĩ Cord Fricke-Begemann, người chịu trách nhiệm phân tích vật liệu tại Fraunhofer ILT và dẫn đầu dự án PLUS với sự hỗ trợ của nghiên cứu sinh Fredrik Schreckenberg. Các quy trình thông thường được giới hạn trong phép đo thủ công tốn nhiều công sức của một số hợp kim. Mặt khác, quang phổ đánh thủng cảm ứng bằng laser (LIBS), được phát triển tại Fraunhofer ILT và được sử dụng trong PLUS, là một công nghệ có thể xác định nhiều hơn 20 hợp kim đặc biệt ngay cả trong các bộ phận vụn nhỏ – tự động, nhanh chóng và không cần liên lạc. Fricke-Begemann cho biết: “Trong một khoảng thời gian rất ngắn, chúng tôi có thể xử lý nhiều phế liệu hơn và đạt được độ tinh khiết cao hơn. “Bằng cách này, chúng tôi đang xây dựng một cầu nối quan trọng giữa nghiên cứu và công nghiệp”. Công nghệ tương lai cho châu Âu Là một phần của dự án EU “Trang bị thêm thiết bị để sử dụng hiệu quả nguyên liệu nạp biến đổi trong quy trình chế tạo kim loại” (REVaMP), được triển khai tại 2020, Fraunhofer ILT hiện đang đóng góp chuyên môn của mình trong lĩnh vực phân tích vật liệu ở cấp độ Châu Âu. Dự án, dự kiến ​​thực hiện trong ba năm rưỡi, được hỗ trợ bởi một liên minh quốc tế gồm các công ty và viện nghiên cứu từ Tây Ban Nha, Ba Lan và Đức. Fricke-Begemann cho biết: “Mục tiêu là đưa kiến ​​thức thu thập được trong dự án PLUS trên cơ sở phổ quát, bất kể hợp kim liên quan là gì. “Chúng tôi muốn chế tạo một bộ cảm biến có thể được lắp đặt trong các nhà máy công nghiệp hiện có để làm cho quá trình tái chế về cơ bản hiệu quả hơn.” Thành phần và tính chất của các hợp kim được tái chế là gì? Vật liệu được giao chứa bao nhiêu chì? Khi nào một vật liệu trở nên nóng chảy và cần phải thêm vào bao nhiêu năng lượng? Những câu hỏi này là trọng tâm của REVaMP và sẽ được trả lời chính xác hơn trong tương lai. Nếu thành công, đây sẽ là một đóng góp đáng kể giúp châu Âu độc lập hơn với các thị trường nguyên liệu thô toàn cầu – và cải thiện rõ rệt hiệu quả sử dụng nguồn lực của các công ty.

  • Trang chủ
  • Công nghệ đóng gói
  • Back to top button