O mercado internacional de reciclagem de pás de turbinas de motores aeronáuticos é dominado por um pequeno número de empresas especializadas que possuem a tecnologia para extrair materiais de alto valor de motores aposentados. A Rolls-Royce e a Pratt & Whitney não só fabricam pás de turbinas avançadas para motores aeronáuticos, como também operam redes globais de reciclagem para recuperar componentes retirados dos seus próprios motores. A MTU Aero Engines é especializada na refusão e refabricação de pás de turbinas de alta pressão, reintroduzindo materiais monocristalinos reciclados nas linhas de produção. A PCC Airfoils, como fornecedor principal, estabeleceu uma divisão de reciclagem dedicada ao processamento de ligas contendo rênio. Além disso, empresas como a DONGSHENG Precious Metal Recycling consolidam as operações de reciclagem de pás de turbinas de motores aeronáuticos através de redes de serviços globais, garantindo que cada pá de turbina de alto valor é totalmente utilizada.
As pás de turbina dos motores de aeronaves de alto desempenho modernos incorporam múltiplos elementos de metais preciosos, que são críticos para a sua capacidade de funcionar em ambientes extremos. As ligas de alta temperatura de cristal único de segunda geração e seguintes incorporam rênio (3%-6%) para reduzir a eficiência de difusão de outros elementos de liga, aumentando a resistência à corrosão térmica. As ligas de alta temperatura utilizadas numa pá de turbina típica contêm também metais estratégicos como o cobalto, tântalo, tungsténio , platina , ródio e ruténio . Estes metais preciosos permitem que as pás das turbinas dos motores de aeronaves operem de forma estável a temperaturas superiores a 1700 °C, superando em muito os pontos de fusão dos metais comuns. De acordo com dados do mercado internacional, o custo de aquisição de uma nova pá de turbina contendo rênio excede os 7.000 dólares por peça. O seu valor de reciclagem depende principalmente do teor de rênio, sendo que o material de liga reciclado atinge os 32.000 dólares por quilograma. A presença destes metais preciosos torna a reciclagem de pás de turbinas de motores de aeronaves uma indústria de alto valor.
A DONGSHENG Precious Metals Recycling Company utiliza a análise espectral para classificar rapidamente as pás descontinuadas, determinando a composição da liga e o teor de metais preciosos. O processo de reciclagem começa com a remoção do revestimento de barreira térmica da superfície da pá — uma camada cerâmica que reduz a temperatura do substrato. As pás são depois trituradas e refundidas em ambiente controlado para preservar a integridade estrutural do material monocristalino. A tecnologia avançada de plasma suspenso separa eficientemente os materiais de liga de diferentes composições. Os lingotes de liga reciclados, após o ajuste da composição, podem ser reutilizados para fabricar novas pás de turbinas para motores de aeronaves. Este processo não só reduz os custos com matérias-primas em mais de 50%. Os serviços profissionais de reciclagem de pás de turbinas para motores de aeronaves permitem a circulação completa dos recursos do ciclo de vida destes produtos de alta tecnologia.
A tecnologia central das pás das turbinas dos motores aeronáuticos modernos reside na ciência dos materiais. As ligas monocristalinas de alta temperatura tornaram-se o padrão da indústria, aumentando significativamente a resistência à fluência e a vida útil a altas temperaturas, eliminando completamente os contornos de grão. As ligas monocristalinas de segunda geração mais recentes empregam a liga multielementar Re-Nb-Ta para aumentar a fracção volumétrica da fase γ’ para mais de 65%, conseguindo uma vida útil de fractura por fluência superior a 2000 horas a 980 °C/250 MPa. A tecnologia de revestimento por barreira térmica é igualmente crítica. A utilização de deposição física de vapor por feixe de eletrões para camadas cerâmicas de YSZ, combinada com camadas de transição gradiente de NiCoCrAlYHfSi, eleva a resistência de ligação do revestimento para mais de 80 MPa. Os avanços no projeto de estruturas de arrefecimento apresentam uma topologia dendrítica biomimética com canais de arrefecimento internos de apenas 0,8 mm de diâmetro, aumentando a eficiência do arrefecimento em 45%. Estes avanços tecnológicos garantem coletivamente a fiabilidade das pás das turbinas dos motores de avião em condições extremas e uma vida útil superior a 20.000 horas.
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