In der Hartmetallindustrie, in der sich die globalen Umweltvorschriften verschärfen, die Wolframerzressourcen knapper werden und die Kosten für neue Hartmetall-Rohstoffe steigen, hat sich "recyceltes Hartmetall" allmählich von einer "Nischenoption" zu einem Schwerpunkt der Branchenaufmerksamkeit entwickelt. Viele Fachleute verstehen es jedoch nur oberflächlich als "Wiederverwendung von Abfallmaterialien", ohne Klarheit darüber, was es tatsächlich ist, ob seine Leistung den Standards entspricht oder ob es neues Hartmetall ersetzen kann.Einfach ausgedrückt, recyceltes Hartmetall ist Hartmetallpulver oder Grünlinge, die durch die Verarbeitung, Reinigung und Aufbereitung der Zusammensetzung von Hartmetall-Abfallprodukten (wie gebrauchte Schneidwerkzeuge, abgenutzte Bergbauauskleidungen und Ausschuss aus Produktionsprozessen) durch professionelle Recyclingtechniken hergestellt werden. Es behält die Kerneigenschaften von Hartmetall – hohe Härte und Verschleißfestigkeit – bei und reduziert gleichzeitig den Ressourcenverbrauch und senkt die Produktionskosten, was es zu einer Lösung macht, die Umweltschutz und wirtschaftlichen Nutzen in Einklang bringt. Dieser Artikel unterteilt recyceltes Hartmetall in Aspekte wie Definition, Recyclingprozesse, Kernvorteile und Anwendungsszenarien, um Ihnen zu helfen, seinen praktischen Wert und seine Verwendungsmethoden zu verstehen.1. Zuerst: Was genau ist recyceltes Hartmetall?
Um recyceltes Hartmetall zu verstehen, ist es zunächst notwendig, seine grundlegenden Unterschiede zu "neuem Hartmetall" zu unterscheiden – beide haben Wolframcarbid (WC) als Kernkomponente, aber ihre Rohstoffquellen und Produktionswege sind völlig unterschiedlich.
1.1 Definition von recyceltem Hartmetall
Recyceltes Hartmetall bezieht sich auf Wolframcarbidpulver (oder weiter zu Grünlingen gepresst und zu Teilen gesintert), das Industriestandards erfüllt und "Hartmetall-Abfallprodukte" als Rohstoffe verwendet und Sammel-, Sortier-, Vorbehandlungs-, Zerkleinerungs-, Reinigungs- und Zusammensetzungsanpassungsprozesse durchläuft. Diese Abfallprodukte umfassen:
Gebrauchte Werkzeuge: Abgenutzte Bohrer, Fräser und Drehmeißel (meistens vom Typ WC-Co).
- Verschleißteil-Schrott: Bergbauauskleidungen, Pumpendichtungen und Brecherzähne, die nach Gebrauch verschrottet werden.
- Produktionsausschuss: Späne, Restmaterialien und fehlerhafte Produkte, die bei der Verarbeitung von Hartmetallteilen entstehen.
- 1.2 Recyceltes vs. neues Hartmetall: Kernunterschiedsvergleich
Viele Menschen befürchten, dass "recycelt" "schlechte Leistung" bedeutet, aber in Wirklichkeit liegen die Unterschiede zwischen den beiden hauptsächlich in den Rohstoffen und den Kosten, nicht in der Kernleistung. Die folgende Tabelle unterscheidet sie deutlich:
Vergleichsdimension
| Recyceltes Hartmetall |
Neues Hartmetall |
Auswirkungen auf industrielle Anwendungen |
Rohstoffquelle |
| Hartmetall-Abfallprodukte (Zweitverwendung) |
Wolframerz (Wolframit, Scheelit) + Koks |
Recycelte Rohstoffe machen den Erzabbau überflüssig und reduzieren den Ressourcenverbrauch; neue Materialien sind auf Mineralien angewiesen und werden von Wolframpreisschwankungen beeinflusst. |
Produktionsprozess |
| Recycling → Zerkleinern → Reinigen → Zusammensetzungsanpassung → Pulverherstellung |
Erzschmelzen → Wolframpulverherstellung → Karbonisierung → Pulverherstellung → Sintern |
Der Recyclingprozess überspringt den Schritt "Erzschmelzen", was zu einem kürzeren Prozess und über 30 % weniger Energieverbrauch führt. |
Kosten |
| 15 %–30 % niedriger als neues Hartmetall |
Hohe Kosten (beeinflusst von Wolframerzpreisen und Schmelzkosten) |
Recyceltes Hartmetall eignet sich für kostensensitive Szenarien mit moderaten Leistungsanforderungen und reduziert die Kosten der Endprodukte. |
Kernleistung (wenn die Reinheit den Standards entspricht) |
| Mohs-Härte 8,5–9, Verschleißfestigkeit nahe an neuem Material |
Mohs-Härte 8,5–9, stabile und gleichmäßige Leistung |
In den meisten industriellen Szenarien (wie gewöhnliche Verschleißteile und Werkzeuge mittlerer Qualität) kann recyceltes Hartmetall neues Hartmetall ersetzen; Unterschiede gibt es nur in extremen Präzisionsszenarien. |
Umweltfreundlichkeit |
| Reduziert die Feststoffabfallverschmutzung (Rückgewinnungsrate von Abfallprodukten >90 %) |
Erfordert Erzabbau, wodurch Tailings und Schmelzverschmutzung entstehen |
Das Recycling steht im Einklang mit dem Trend der "Kreislaufwirtschaft" und eignet sich für Unternehmen mit Umweltanforderungen (z. B. EU-REACH-Zertifizierung, Chinas "Dual-Carbon"-Ziele). |
2. Recyclingprozess von recyceltem Hartmetall: Schritte von "Abfall" zu "verwendbarem Material" |
Die Qualität von recyceltem Hartmetall hängt vollständig von der Strenge des Recyclingprozesses ab. Ein formeller Prozess umfasst 6 Kernschritte, um sicherzustellen, dass das Endprodukt den Standards entspricht:
2.1 Schritt 1: Sammlung & Sortierung (Kritische Voraussetzung)
Sortieren nach "Zusammensetzung": Trennen Sie Abfallprodukte nach Bindemitteltyp (z. B. WC-Co, WC-Ni), um Leistungsverwirrungen durch das Mischen verschiedener Komponenten zu vermeiden (z. B. Kobalt- und Nickelbasisabfälle dürfen nicht gemischt werden).
- Verunreinigungen entfernen: Entfernen Sie manuell oder mechanisch Nicht-Hartmetallteile, wie z. B. Stahlschäfte von Werkzeugen und Metallhalterungen von Auskleidungen (diese Teile enthalten kein WC und müssen separat recycelt werden).
- 2.2 Schritt 2: Vorbehandlung (Reinigung & Trocknung)
Reinigung: Verwenden Sie alkalische Reiniger oder Ultraschallreinigung, um Öl-, Schmutz- und Kühlmittelrückstände von der Oberfläche von Abfallmaterialien zu entfernen (um eine Kontamination des Pulvers in nachfolgenden Prozessen zu vermeiden).
- Trocknung: Trocknen Sie bei 100–120 °C, um Feuchtigkeit zu entfernen (Feuchtigkeit beeinträchtigt die Wirksamkeit des anschließenden Zerkleinerns und Reinigens).
- 2.3 Schritt 3: Zerkleinern & Mahlen (Herstellung von Grobstaub)
Zerkleinern: Verwenden Sie Backenbrecher oder Prallbrecher, um Massenabfälle (z. B. Auskleidungen, Einsätze) in 10–20 mm große Stücke zu zerlegen.
- Mahlen: Verwenden Sie Kugelmühlen (ausgestattet mit Hartmetallkugeln), um die Stücke zu feinem Pulver zu mahlen, wobei die anfängliche Partikelgröße bei 5–20 Mikrometern kontrolliert wird (angepasst an die spätere Verwendung).
- 2.4 Schritt 4: Reinigung (Entfernung schädlicher Verunreinigungen)
Dies ist der Kernschritt, der die Reinheit von recyceltem Hartmetall bestimmt, hauptsächlich durch Entfernung von Verunreinigungen wie Eisen, Kupfer und Silizium (diese Verunreinigungen verringern die Härte und Verschleißfestigkeit von Hartmetall):
Magnetische Trennung: Verwenden Sie hochintensive magnetische Geräte, um ferromagnetische Verunreinigungen (z. B. Eisenspäne, die während der Verarbeitung gemischt wurden) zu entfernen.
- Säurebeizen: Weichen Sie das Pulver in verdünnter Salzsäure oder Salpetersäure ein, um nichtmagnetische Verunreinigungen wie Kupfer und Aluminium aufzulösen.
- Waschen mit Wasser & Trocknen: Spülen Sie das Pulver nach dem Beizen mit sauberem Wasser, bis es neutral ist, und trocknen Sie es dann, um Feuchtigkeit zu entfernen.
- 2.5 Schritt 5: Zusammensetzungsanpassung (Gewährleistung der Leistungsübereinstimmung)
Abfall-Hartmetall kann während des Gebrauchs einen verringerten WC-Gehalt oder einen Verlust von Bindemitteln (z. B. Kobalt) erfahren, was eine Zusammensetzungsanpassung erfordert:
Testen: Verwenden Sie ein Spektrometer, um den Gehalt an WC und Kobalt (oder Nickel) im Pulver zu ermitteln.
- Zusatzstoffe: Fügen Sie reines WC-Pulver oder Kobaltpulver gemäß der Zielzusammensetzung hinzu (z. B. wenn der Kobaltgehalt des ursprünglichen Abfalls 6 % beträgt und das Ziel 8 % ist, fügen Sie 2 % Kobaltpulver hinzu).
- Mischen: Mischen Sie erneut gleichmäßig mit einer Kugelmühle, um eine gleichmäßige Zusammensetzung zu gewährleisten.
- 2.6 Schritt 6: Herstellung des Endprodukts
Für die Teileherstellung: Pressen Sie das angepasste Pulver zu Grünlingen und sintern Sie es dann, um recycelte Hartmetallteile herzustellen (z. B. kleine Auskleidungen, gewöhnliche Werkzeuge).
- Als Rohmaterial: Verpacken Sie das Pulver direkt als recyceltes Hartmetallpulver, damit nachgeschaltete Unternehmen es in der Produktion verwenden können.
- 3. Kernvorteile von recyceltem Hartmetall: Warum die Industrie mehr Aufmerksamkeit schenkt?
Für Hartmetall-Experten ist die Wahl von recyceltem Hartmetall nicht nur eine "Umweltverantwortung", sondern bringt auch praktische wirtschaftliche und produktionstechnische Vorteile mit sich, die sich hauptsächlich in 3 Aspekten widerspiegeln:
3.1 Reduzieren Sie die Rohstoffkosten und mildern Sie die Volatilität der Wolframpreise
Die Kosten für neues Hartmetall hängen stark von den Wolframerzpreisen ab (Wolframerz macht über 60 % der Kosten für neues Hartmetall aus). In den letzten Jahren haben die Wolframpreise aufgrund von Angebot und Nachfrage häufig geschwankt (z. B. stiegen die Wolframpulverpreise im Jahr 2023 im Jahresvergleich um 18 %). Der Rohstoff für recyceltes Hartmetall sind Abfallprodukte, daher sind die Kosten nicht direkt von den Mineralpreisen betroffen und liegen 15 %–30 % unter denen von neuem Hartmetall. Beispiele hierfür sind:
Eine Werkzeugfabrik, die recyceltes WC-Co-Pulver zur Herstellung von gewöhnlichen Bohrern verwendet, senkte die Rohstoffkosten um 22 % und sparte jährlich etwa 800.000 Yuan.
- Ein Bergbauunternehmen recycelte gebrauchte Auskleidungen, um recyceltes Hartmetall herzustellen, und verwendete es dann zur Herstellung neuer Auskleidungen, wodurch die Kosten für eine einzelne Charge um 25 % gesenkt wurden.
- 3.2 Reduzieren Sie den Umweltdruck und richten Sie sich nach den politischen Trends
Die globale Kontrolle über industrielle Feststoffabfälle wird strenger (z. B. Chinas
Gesetz zur Verhinderung und Bekämpfung der Umweltverschmutzung durch Feststoffabfälle, EU Abfallrahmenrichtlinie). Die willkürliche Entsorgung von Hartmetallabfällen verschwendet nicht nur Ressourcen, sondern kann auch zu Umweltverschmutzung durch Schwermetalle wie Kobalt führen. Die Rückgewinnungsrate von recyceltem Hartmetall übersteigt 90 %, was dem "Verwandeln von Abfall in Schätze" entspricht:1 Tonne recyceltes Hartmetall spart 1,5 Tonnen Wolframerzabbau und reduziert die Ableitung von 0,8 Tonnen Schmelzrückständen.
- Unternehmen, die recyceltes Hartmetall verwenden, können Vorteile bei Umweltzertifizierungen (z. B. ISO 14001) und politischen Subventionen (z. B. Kreislaufwirtschaftssubventionen in einigen Regionen) erzielen.
- 3.3 Stabile Leistung und Anpassungsfähigkeit an die meisten industriellen Szenarien
Viele Menschen befürchten, dass "recycelt" "schlechte Leistung" bedeutet, aber in Wirklichkeit sind die Kerneigenschaften (Härte, Verschleißfestigkeit) von recyceltem Hartmetall nach formeller Reinigung und Zusammensetzungsanpassung denen von neuem Hartmetall nahe:
Härte: Mohs 8,5–9, konsistent mit neuem Hartmetall.
- Verschleißfestigkeit: Bei Tests mit Bergbauauskleidungen war der Verschleißverlust von recycelten WC-Co-Auskleidungen nur 5 %–8 % höher als der von neuen Auskleidungen, was die Anforderungen gewöhnlicher Bergwerke vollständig erfüllt.
- Verarbeitbarkeit: Die Press- und Sinterprozesse von recyceltem Pulver sind im Wesentlichen die gleichen wie die von neuem Pulver, ohne dass die vorhandenen Geräte modifiziert werden müssen (nur geringfügige Anpassungen der Sintertemperatur, in der Regel um 50–100 °C erhöht).
- 4. Anwendungsszenarien von recyceltem Hartmetall: Wo kann es verwendet werden? Wo wird es nicht empfohlen?
Recyceltes Hartmetall ist kein "Allround-Material" und sollte basierend auf Leistungsanforderungen und Szenarien ausgewählt werden. Die folgende Tabelle zeigt gängige geeignete und ungeeignete Szenarien:
Anwendungskategorie
| Spezifische Szenarien |
Für die Verwendung empfohlen? |
Hauptgrund |
Niedrigwertige Verschleißteile |
| Bergbauauskleidungen, Förderbandschaber, gewöhnliche Dichtungen |
Empfohlen |
 Die gemischte Verwendung reduziert die Gesamt-Rohstoffkosten, ohne die Leistung des Endprodukts wesentlich zu beeinträchtigen (geeignet für kostensensitive Massenproduktion). |
Werkzeuge mittlerer Qualität |
| Gewöhnliche Bohrer, Holzbearbeitungsfräser, Drehmeißel mit niedriger Drehzahl |
Empfohlen |
Die gemischte Verwendung reduziert die Gesamt-Rohstoffkosten, ohne die Leistung des Endprodukts wesentlich zu beeinträchtigen (geeignet für kostensensitive Massenproduktion). |
Ergänzung des neuen Hartmetall-Rohmaterials |
| Mischen mit neuem Pulver zur Herstellung von Teilen (Mischungsverhältnis ≤30 %) |
Empfohlen |
Die gemischte Verwendung reduziert die Gesamt-Rohstoffkosten, ohne die Leistung des Endprodukts wesentlich zu beeinträchtigen (geeignet für kostensensitive Massenproduktion). |
Hochwertige Präzisionsteile |
| Präzisionsformen, Werkzeuge für die Luft- und Raumfahrt, medizinische Werkzeuge |
Nicht empfohlen |
 Unter extremen Umgebungsbedingungen kann die Zusammensetzungsgleichmäßigkeit von recyceltem Hartmetall unzureichend sein, was zu einem vorzeitigen Ausfall führt. |
Teile unter extremen Bedingungen |
| Innere Teile von Hochtemperaturöfen (>800 °C), Hochdruckdichtungen |
Nicht empfohlen |
Unter extremen Umgebungsbedingungen kann die Zusammensetzungsgleichmäßigkeit von recyceltem Hartmetall unzureichend sein, was zu einem vorzeitigen Ausfall führt. |
5. Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von recyceltem Hartmetall: Vermeiden Sie Fallstricke |
Um den Wert von recyceltem Hartmetall zu maximieren, achten Sie auf 3 wichtige Details, um Produktqualitätsprobleme durch unsachgemäße Bedienung zu vermeiden:
5.1 Wählen Sie formelle Lieferanten und testen Sie die Reinheit
Kernindikatoren: Verunreinigungsgehalt (Eisen, Kupfer, Silizium usw.) ≤0,5 %, WC-Gehaltsabweichung ≤2 %, Bindemittelgehaltsabweichung ≤0,5 %.
- Testmethode: Fordern Sie von Lieferanten Spektraltestberichte an oder beproben und testen Sie unabhängig mit Röntgenfluoreszenzspektrometern (vermeiden Sie den Kauf von "grob hergestelltem" recyceltem Pulver, das viele Verunreinigungen enthält und leicht zu Rissbildung in Teilen führt).
- 5.2 Passen Sie sich an bestehende Prozesse an und optimieren Sie die Parameter
Die Partikelgrößenverteilung und die scheinbare Dichte von recyceltem Hartmetallpulver können sich geringfügig von neuem Pulver unterscheiden, was eine Feinabstimmung der Produktionsparameter erfordert:
Pressvorgang: Wenn die scheinbare Dichte des recycelten Pulvers niedrig ist, erhöhen Sie den Pressdruck angemessen (z. B. von 500 MPa auf 550 MPa), um sicherzustellen, dass die Grünlingsdichte den Standards entspricht.
- Sinterprozess: Recyceltes Pulver hat eine etwas geringere Sinteraktivität; Erhöhen Sie die Sintertemperatur um 50–100 °C (z. B. von 1450 °C auf 1500 °C) oder verlängern Sie die Haltezeit (z. B. von 1 Stunde auf 1,5 Stunden).
- 5.3 Klären Sie die Anwendungsszenarien und vermeiden Sie blinden Ersatz
Verwenden Sie kein recyceltes Hartmetall zur Herstellung von hochwertigen, präzisen oder extremen Teilen (z. B. Präzisionsformen, Werkzeuge für die Luft- und Raumfahrt), da Leistungsschwankungen zu Kundenbeschwerden oder Produktausfällen führen können.
- Führen Sie bei der ersten Verwendung eine Kleinserienproduktion durch (z. B. Herstellung von 100 gewöhnlichen Werkzeugen) und fahren Sie erst dann mit der Massenproduktion fort, nachdem Sie die Leistungskonformität bestätigt haben.
- 6. Klärung häufiger Mythen: 3 Fehlvorstellungen über recyceltes Hartmetall
Mythos 1: "Recyceltes Hartmetall hat eine schlechte Leistung und kann nur für Low-End-Produkte verwendet werden"
Tatsache
: Nicht alle Abfälle sind geeignet. Abfälle mit starker Oxidation (z. B. eine große Menge an WO₃, die sich nach Hochtemperaturanwendung auf der Oberfläche bildet) oder übermäßigen Verunreinigungen (z. B. gemischt mit einer großen Menge an Stahl oder Aluminium) sind schwer zu reinigen, was zu einer schlechten Qualität des Endprodukts führt. Es wird nicht für die Herstellung von Kernteilen empfohlen (nur für Low-End-Verschleißteile geeignet).Mythos 2: "Die Recyclingverarbeitungskosten sind hoch, was es weniger kosteneffektiv macht als der Kauf von neuem Hartmetall"
Tatsache
: Nicht alle Abfälle sind geeignet. Abfälle mit starker Oxidation (z. B. eine große Menge an WO₃, die sich nach Hochtemperaturanwendung auf der Oberfläche bildet) oder übermäßigen Verunreinigungen (z. B. gemischt mit einer großen Menge an Stahl oder Aluminium) sind schwer zu reinigen, was zu einer schlechten Qualität des Endprodukts führt. Es wird nicht für die Herstellung von Kernteilen empfohlen (nur für Low-End-Verschleißteile geeignet).Mythos 3: "Alle Hartmetallabfälle können zu hochwertigem recyceltem Pulver recycelt werden"
Tatsache
: Nicht alle Abfälle sind geeignet. Abfälle mit starker Oxidation (z. B. eine große Menge an WO₃, die sich nach Hochtemperaturanwendung auf der Oberfläche bildet) oder übermäßigen Verunreinigungen (z. B. gemischt mit einer großen Menge an Stahl oder Aluminium) sind schwer zu reinigen, was zu einer schlechten Qualität des Endprodukts führt. Es wird nicht für die Herstellung von Kernteilen empfohlen (nur für Low-End-Verschleißteile geeignet).7. Fazit: Recyceltes Hartmetall ist eine der "Must-Have-Optionen" für die Zukunft der Industrie
Da die Wolframressourcen knapper werden und die Umweltanforderungen weiter steigen, ist recyceltes Hartmetall nicht mehr ein "optionales Zusatzmaterial", sondern entwickelt sich allmählich zu einer "Must-Have-Option" in der Hartmetallindustrie. Es hilft Unternehmen, Kosten zu senken, Rohstoffpreisrisiken zu mindern, die Feststoffabfallverschmutzung zu reduzieren und sich an den politischen Trends auszurichten – was es zu einer Win-Win-Lösung für "wirtschaftliche Interessen" und "Umweltverantwortung" macht.
Für Fachleute ist der Schlüssel, "rational auszuwählen": Bevorzugen Sie recyceltes Hartmetall in Szenarien mittlerer Qualität, Massenproduktion mit moderaten Leistungsanforderungen (z. B. gewöhnliche Werkzeuge, Bergbauauskleidungen); in hochwertigen Präzisions- oder Extremszenarien wählen Sie weiterhin neues Hartmetall oder verwenden Sie eine "neu + recycelt Mischung", um Kosten und Leistung in Einklang zu bringen.
Wenn Ihr Unternehmen die Verwendung von recyceltem Hartmetall in Erwägung zieht oder sich nicht sicher ist, ob eine bestimmte Art von Produkt für recycelte Materialien geeignet ist,
wenden Sie sich gerne an uns. Wir können geeignete Spezifikationen von recyceltem Hartmetall und Lieferanten basierend auf Ihrem Produkttyp und Ihren Leistungsanforderungen empfehlen.
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