VALUTAZIONE DELLA PASSIVAZIONE DELLA POLVERE DI SINTAVIA CONDENSA UTILIZZANDO IL PROCESSO A RESINA KBM
Trasporto e smaltimento della condensa in polvere creata dall’additivo di fusione del letto di polvere
il processo di produzione rimane una sfida sia dal punto di vista ambientale che commerciale
punti di vista. La condensa in polvere è un flusso di rifiuti unico composto dagli schizzi filtrati
di un lotto riutilizzato di polvere metallica1 . Sintavia sta attualmente lavorando insieme a KBM Advanced Materiali (“KBM”) sulla ricerca di alternative alla condensazione in polvere passiva, mitigare il potenziale logistica dei materiali pericolosi e riciclare questo flusso di rifiuti. Una delle alternative sotto
la discussione è Sintavia che utilizza il processo in attesa di brevetto di KBM per miscelare il condensato in polvere con una resina, fornita da KBM, invece di utilizzare olio siliconico e sabbia (procedura attuale di Sintavia). Questo
la nuova miscela passiva la condensa in polvere e la rende non pericolosa, consentendo così di esserlo
trasportato senza restrizioni normative. Al ricevimento di questa polvere passivata, KBM lo farà
separare la resina dalla polvere metallica, rendendo la condensa adatta come materia prima per produrre nuovi prodotti in metallo o polveri. Questo white paper discute la logistica e aspetti di trasporto di questo processo.
1 Ai fini di questo studio, Sintavia include la polvere filtrata nella sua definizione di “condensato in polvere”, poiché questo flusso di rifiuti presenta problemi di smaltimento quasi identici.
Per la distribuzione
2 | Pagina
Durante il processo di produzione additiva di fusione del letto di polvere (AM), le particelle solidificate risultanti dall’evaporazione delle leghe metalliche vengono depositate in una camera di raccolta all’interno della stampante AM. Queste particelle solidificate sono chiamate polvere di condensa e per la loro natura sono considerate pericolose e devono essere smaltite di conseguenza. A seconda dei diversi sistemi di filtraggio delle macchine, la polvere di condensa può contenere o meno gesso.
In qualità di membro fondatore della Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA), Sintavia considera il corretto smaltimento dei flussi di rifiuti pericolosi, in conformità con le leggi federali e locali, importante quanto il tentativo di riutilizzare e riciclare la polvere di scarto. KBM è un fornitore di polveri metalliche e servizi per l’industria AM e si concentra sul miglioramento della sostenibilità di AM e del suo impatto positivo sull’ambiente.
L’attuale passivazione del condensato di Sintavia consiste nel mescolarlo con olio siliconico e sabbia.
Questo processo passiva la condensa e rende possibile il trasporto senza rischio di infiammabilità, ma la polvere metallica non può essere recuperata economicamente e deve essere trasportata come pericolosa.
Sintavia sta attualmente collaborando con KBM per testare alternative per passivare il condensato in polvere ed essere in grado di riutilizzare e/o riciclare la polvere metallica. Una di queste alternative è miscelare il condensato in polvere con una resina identificata e fornita da KBM. Questa miscela passiva la condensa e la rende trasportabile senza alcun rischio pericoloso, a quel punto KBM sarà in grado di separare la resina dalla polvere metallica, recuperando il metallo per usi futuri.
Nella necessità di trovare alternative per recuperare la polvere metallica e mitigare la logistica di stoccaggio di materiali pericolosi, Sintavia ha eseguito prove per testare la passivazione del condensato in polvere utilizzando la resina KBM seguendo una procedura sviluppata insieme a KBM.
Sintavia ha testato il processo di passivazione della condensa utilizzando la resina di KBM in due diversi tipi di leghe di nichel: Inconel e Haynes. Durante queste prove è stata variata la quantità di resina per cercare di trovare il rapporto più efficace. Il condensato di Inconel conteneva gesso mentre il condensato di Haynes no. Le prove sono state eseguite in un ambiente controllato. La qualità dell’aria è stata misurata durante il processo e le apparecchiature di sicurezza erano a portata di mano.
Materiali
• RFS 1.0 H282 • RFS 2.0 IN718 • Resina KBM
• Monitor portatile per la qualità dell’aria S500
Per la distribuzione
3 | Pagina
• Estintore
• Coperta antincendio
• Cucchiaio di plastica • Vassoio in alluminio • Pergamena
Procedura
Durante queste prove il condensato in polvere utilizzato era EOS RFS 1.0 H282 e EOS RFS 2.0 IN718.
La designazione RFS 1.0 e 2.0 relativa al sistema di filtraggio, poiché EOS RFS 1.0 non contiene gesso ed EOS RFS 2.0 contiene gesso. In futuro, la maggior parte della condensa dovrebbe contenere gesso. H282 e IN718 si riferiscono rispettivamente alle leghe metalliche Haynes e Inconel.
La polvere condensata è stata miscelata con la resina usando un cucchiaio di plastica fino alla consistenza desiderata per formare una pasta. Successivamente è stato lasciato asciugare su una teglia di alluminio con carta da forno per evitare che si attaccasse. Sono stati valutati tre scenari:
1- 250 g RFS 1.0 H282 + 5 g di resina KBM + 80 ml di solvente 2- 1 kg RFS 1.0 H282 + 15 g di resina KBM + 150 ml di solvente 3- 237 g RFS 2.0 IN718 + 5 g di resina + 40 ml di solvente
Risultati
Tutti gli scenari formavano una pasta densa che si asciugava dopo poche ore. Tuttavia, gli scenari n. 1 e n. 2 non erano completamente solidi e con poca pressione sono diventati briciole. Nel frattempo, lo scenario n. 3 era completamente solido.
Durante le prove non sono state segnalate situazioni pericolose e la qualità dell’aria rimane entro limiti accettabili.
Discussione
I risultati preliminari di queste prove hanno determinato che 237 g di RFS 2.0 IN718 mescolati con 5 g di resina e 40 ml di solvente (scenario n. 3) hanno formato un blocco solido passivato che può essere trasportato in sicurezza. Sebbene anche le prove n. 1 e n. 2 abbiano avuto successo, hanno prodotto un risultato non ottimale e fragile. Continueranno ulteriori prove per ottimizzare le uscite di tutti i tipi di condensa.
Conclusioni
Verranno eseguite ulteriori prove per valutare come funziona questa procedura con diversi tipi di condensato in polvere. L’esecuzione di questa prova ha dimostrato che la procedura funziona, tuttavia, e non si è verificata alcuna situazione pericolosa. Resta possibile che questo processo possa essere utilizzato per trasportare in sicurezza i rifiuti di condensa metallica senza restrizioni logistiche di materiali pericolosi.
