新型球化技术？印度团队用金属切削废料制作低成本金属3D打印粉末

印度科学研究所(IISc)的研究人员发现，金属加工领域产生的切屑废料在精炼后的性能与常见气雾化粉末一样好，能够满足金属增材制造（SLM技术）的使用要求。#球形金属粉末

切屑通常作为废品丢弃。它通常呈细丝状，就像金属碎片一样，但它有时候也会呈现出*的球形颗粒。由机械工程系助理教授KoushikViswanathan领导的IISc研究小组发现，这小部分球形粉末颗粒是由于在切削过程中表面层的氧化（放热反应）产生的高热而熔化的结果。然后，他们改进了这一工艺以生产大量球形粉末，这些粉末被收集并进一步加工，用作增材制造的原料。他们的研究表明，这些颗粒在金属增材制造方面的性能与商业气体雾化粉末一样好。该工艺可用作生产金属粉末的替代技术。

IISc产品设计和制造中心的博士生、该研究的作者之一PritiRanjanPanda补充说：“我们有一种替代的、低成本和可调控的制造金属粉末的方法，以及保证*终粉末的高质量。与传统的气体雾化粉末相比，这似乎非常具有竞争力。”

Viswanathan解释说：“*近人们对采用金属增材制造产生了浓厚的兴趣，因为从本质上讲，它可以实现大量定制并允许设计自由。然而，现有金属粉末的高昂成本一直是绊脚石。我们希望我们的工作将为制造更便宜、更容易获得的金属粉末打开新的大门。”

机械系博士生HarishSinghDhami（本研究的参与者）补充说：“降低增材制造工艺的成本（通过经济的粉末）可以扩大材料范围，例如制造生物医学植入物，这可能变得更便宜、更容易获得。”

研究人员表示，使用磨损制造金属粉末在其他高性能应用中也具有潜力，例如飞机发动机，在这些应用中需要高度的特异性和复杂性。

用于3D打印的传统金属粉末存在缺陷。AM的主要来源材料是金属粉末，主要使用称为雾化的技术生产，其中熔融金属流使用空气或水射流分解成细小液滴。然而，尽管它被广泛使用，但雾化的产量很低，价格昂贵，而且它可以处理的材料类型不灵活。然而，这种新技术回避了这些问题。

对此，也有国外网友提出质疑。认为该技术无法控制成分纯度，粒径范围及氧增量也存在疑问，如何将杂质碎屑分离也是难题。

非球形金属粉末如何用在增材制造领域？国内常用的方案是使用等离子球化设备，对非球化粉末进行表面重熔，冷凝球化，获得高纯度，高球形（球形度≥95%、球形率≥98%），高流动性，高振实密度的粉体。适用材料如难熔金属包括钨、钼、钽、铌、铼、钒，以及常见金属Ni,Cu,Mn等，SiO2、ZrO2、YSZ、Al2O3等氧化物陶瓷粉体。

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