AZTERLAN Metalurgia Ikerketa Zentroak aireontzien fuselaje-multzoetan dauden material metalikoak berreskuratzeko eta birziklatzeko bide aurreratuak garatzen dihardu aplikazio aeronautiko horietarako berrerabiltzea erraztuko duten soldadura-prozesuak garatu eta aplikatzeko. Ikerketa hau ReINTEGRA proiektu europarraeren baitan kokatzen da.
Ikerketa-proiektu hau soldatutako aleazio aeronautikoak berreskuratzeko hainbat bide aztertzen ari da, aplikazio berberetan berrerabiltzeko, birziklatze-prozesuan gutxieneko doikuntzak eginda. Zehazki, ikertzaile-taldeak hirugarren belaunaldiko Al-Li aleazioetan fabrikatutako aireontzi-panelak desegin eta birziklatzeko prozesuak garatzen dihardu, LBW – Laser Beam Welding (laser bidezko soldadura) eta FSW – Friction Stir Welding (marruskadura bidezko soldadura) tekniken bidez panel hauek kanpoko eskeleto-estrukturak osatzen dituzten langekin (alumniozkoak izaten direnak) lotzeko.
ReINTEGRA proiektuaren koordinatzaile Ana Isabel Fernández doktoreak azaldu duenez, “lotura-prozesu bakoitzak era ezberdinean eragiten dio lotzen diren materialen / osagaien birziklagarritasunari. FSW soldadura-teknikaren kasuan, soldadura egoera solidoan egiten da, zigilatzaile baten laguntzarekin eta beste soldadura-prozesu mota batzuena baino bero-transferentzia txikiagoarekin, ordea, elkarri lotutako materialen azalera handiagoa da. LBW teknikaren kasuan, soldadura oso tenperatura altuan urtzen diren soldadura-kordoiak erabilita egiten da, eta, horrela, bi osagai metaliko elkarren artean lotzen dira”.
LBW bidez soldatutako piezak estadurarik gabe (goian ezkerrean) eta margotuta (goian eskuinean); eta FSW lotutako piezak estaldurarik gabe (behea ezkerra) eta margoz estalita (behea eskuina).
Panelak eta langak fabrikatzeko materialen, soldadura-tekniken eta soldadurarako erabilitako elementuen (kordoia osatzen duten zigilatzailea eta ekarpen-haria) arteko intzidentzia eta bateraezintasunak aztertzeko, ReINTEGRAko lantaldeak hainbat lagin soldatu aztertu ditu, material-konbinazioen eta prozesatze-tekniken bidez lortutakoak.
LBW bidez egindako soldaduren kasuan, ekipoak 4 hari desberdin aplikatzearen eragina aztertu du (erabilera zabaleko 2 hari komertzial eta Clean Sky2 IAWAS proiektuan berariaz garatutako beste 2 hari). Egindako analisien emaitzek “agerian utzi dute soldadura-kordoien konposizio kimikoak eragin zuzena duela haien birziklatze-bateragarritasunean. Ikusi ahal izan dugunez, ekarpen-harietako batean dagoen silizio-eduki altuak eragin negatiboa du birziklatutako materialen berreskuragarritasunean, eta zaildu egiten du kalitate handiko aleazioetan berrerabiltzea. Bestalde, egindako probetan, FSW teknologiaren bidez egindako soldadurek birziklatzeko erabateko bateragarritasuna erakutsi dute”. Kasu honetan, ikerketa-taldeak egiaztatu du lor daitezkeela Al-Li aleazio komertzialak, zeintzuek Li, Mg edo Ag bezalako aleazio-elementu batzuk gehitzea soilik eskatuko luketen.
Fernández doktorearen hitzetan, “garrantzitsua da kontuan hartzea birziklatzeko bateragarritasunaz ari garenean, ReINTEGRAren helburua ez dela soilik paneletako eta langetako oinarrizko materialak berreskuratzea eta berrerabiltzea, baizik eta abiapuntuko aleazioan downgrading bat ez gertatzeko moduan berreskuratzea. ReINTEGRAn jatorrizkoetatik ahalik eta hurbilen dauden konposizio kimikoak lortu nahi ditugu, aluminioan ezpurutasunik sortu gabe eta aleazio-elementu baliotsuak galdu gabe”.
Helburu hori lortzeko, ikerketa-taldeak zenbait berreskuratze-metodo ere aztertzen dihardu, aipatutako ezaugarriak dituzten aleazio metalikoen berreskurapena maximizatzeko. Ildo horretan, “aurkitu dugu berreskuratze-metodo batzuek arrakasta handia eskaintzen dutela, baina laborategi mailan eta frogapen gisa baliozkoak diren arren, ezin direla industria-ingurune batera estrapolatu, konplexuegiak eta bideraezinak direlako”. Era berean, beste metodo batzuek frogatu dute “baliozkoak direla aluminiozko aleazio berriak lortzeko, baina prozesuan zehar beste elementu aleatzaile baliotsu batzuk degradatzea edo galtzea dakarte”.
FSW bidez (ezkerra) eta LBW bidez (eskuina) soldatutako piezen mikrografiak.
Horrela, proiektuaren barruan egiten den lana prozesuaren eraginkortasun handiena lortzera bideratzen da, kostuei, ingurumen-inpaktuari eta metalak berreskuratzearen eraginkortasunari dagokienez, eta, azkenik, panel soldatuen birziklatze-aukerarik egokienak hautatzeko.
“Ez dugu ahaztu behar berreskuratze- eta birziklatze-prozesu honetan desugertze-prozesuek ere pisu handia dutela, hegazkinen fuselajean aplikatutako margo-geruzak eta gainazaleko tratamenduak ezabatzeko (helburu estetikoetarako eta/edo korrosioaren aurkako babeserako jarritakoak).
Software berria soldadura-materialen eta material metalikoen birziklagarritasunaren arteko bateragarritasuna ebaluatzeko, eta sektore aeronautikoko bizi-zikloaren azterketa bat egitea
ReINTEGRAko taldeak lortutako emaitzek erakusten dute “oso garrantzitsua dela soldadura-prozesuaren eta erabilitako materialen bateragarritasuna kontuan hartzea (baita horiek jasaten dituzten gainazaleko tratamenduak ere), osagai, egitura eta fabrikazio- edo mihiztatze-prozesuen diseinu-fasetik birziklagarritasuna lortzeko”; izan ere, horrela bakarrik bermatu ahal izango da berreskurapena, balio erantsia galdu gabe. Gaur egungo egoeran, “industria aeronautikoak jasangarriagoa izan nahi duen honetan, ezin dugu onartu birziklatze-arazo bat sortzea diseinutik bertatik”.
Horretarako, proiektuaren ikerketa-taldea software bat garatzen ari da, zeinak kalkulatuko duen Al-Li aleazioak konbinatzen dituen FSW eta LBW bidez soldatutako edozein egituraren birziklapen bateragarritasuna aleazio aeronautikoetan berrerabiltzeko, konbinazio horren konposizio kimiko estimatuan oinarrituta. Modelizazio-software hori birziklatze-saiakuntzen eta ondorengo karakterizazioetatik eratorritako datu esperimentalekin elikatuko da.
Horrekin batera, energiaren eta materialen fluxuak (lehengaiak, emisioak eta hondakinak) fase esperimentalean inbentariatuko dira, proposatutako birziklatze-prozesuen ingurumen-inpaktuak zenbatesteko, eta eraikitzen ari den sektore aeronautikoaren bizi-zikloaren analisiaren datu-basean sartuko dira.
AZTERLAN buru dela, ReINTEGRA proiektuak Belgikako SONACA (Societé Nationale de Construction Aerospatiale SA) enpresa eta CIDETEC zentro teknologikoa ditu partaide, erreferentziazko bi aholkulari industrialekin batera: CONSTELLIUM konpainia frantziarra eta AIR enpresa espainiarra. Proiektu honek Clean Sky 2 ekimenaren finantziazioa jaso du 886609 zenbakidun diru-laguntza hitzarmenaren arabera.
