粉末冶金在增材制造領域是高端產品制造的關鍵技術，廣泛應用于航空、汽車、醫療等多個領域。具有環保、材料選擇多樣等優勢，隨著增材制造領域的發展，粉末冶金的應用范圍進一步擴大。

而在追求可持續制造的今天，金屬研磨的再利用成為研究熱點，如利用工具鋼切屑制備增材制造原料。通過測試發現，與市面上的原料粉末相比，球磨實驗所得粉末生產的3D成品可以獲得更精細的微觀結構和更高的顯微硬度。

實驗設備

行星式球磨機 Pulversette 5 經典型

實驗條件

配件：不銹鋼研磨罐、20mm研磨球

轉速：300-400rpm

研磨環境：5%H2–Ar氣體填充

研磨時間：15min為一個研磨循環，每循環暫停時間10min；開啟反轉模式

粉末顆粒微觀形態

商業化粉末的顆粒微觀形態

球磨制備粉末的顆粒微觀形態

顯微斷層成像

上：鋼屑球磨3D成品斷層成像

下：商業化粉末3D成品斷層成像

對比得出，鋼屑球磨粉末制成的3D成品的斷層中，明顯沒有長度大于1μm的缺陷，而對于商業化粉末制成的成品，存在強度不同的區域，對于長絲成品則易體現出不規則性。

光學顯微圖像

上：鋼屑球磨3D成品的顯微圖像

下：商業化粉末3D成品的顯微圖像

用鋼屑球磨粉燒結的三維物體平均晶粒尺寸在6.7 μm左右，用商業化粉末燒結的三維物體平均晶粒尺寸為22.5 μm左右。

因此，使用從鋼屑球磨中提取的粉末，可以獲得具有精細微觀結構的燒結3D物體，從而具有更高的顯微硬度值。

通過球磨方案，可以實現工具鋼切屑回收利用，得到更高顯微硬度與更精細微觀結構的均勻3D成品。該方法在材料擠出式的增材制造工藝領域有優秀的發展潛力。

行星式球磨機Pulverisette 5 經典型 

可充惰性氣體

雙閥門設計實現惰性氣體的安全充入與排出，提供安全可靠的球磨環境

GTM實時監控

實現空氣壓力與溫度實時監測，樣品狀態盡在掌控

可同時研磨8組樣品

同時進行8組實驗，實現高效省時研磨

可編程化操作

可編程、自動化功能，確保研磨的均一性、可重復性