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粉末冶金在增材制造領(lǐng)域是高端產(chǎn)品制造的關(guān)鍵技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空,、汽車,、醫(yī)療等多個領(lǐng)域。具有環(huán)保,、材料選擇多樣等優(yōu)勢,，隨著增材制造領(lǐng)域的發(fā)展，粉末冶金的應(yīng)用范圍進一步擴大,。

而在追求可持續(xù)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(fā)現(xiàn),，與市面上的原料粉末相比,，球磨實驗所得粉末生產(chǎn)的3D成品可以獲得更精細的微觀結(jié)構(gòu)和更高的顯微硬度。

實驗設(shè)備

行星式球磨機 Pulversette 5 經(jīng)典型

實驗條件

配件：不銹鋼研磨罐,、20mm研磨球

轉(zhuǎn)速：300-400rpm

研磨環(huán)境：5%H2–Ar氣體填充

研磨時間：15min為一個研磨循環(huán),，每循環(huán)暫停時間10min；開啟反轉(zhuǎn)模式

粉末顆粒微觀形態(tài)

商業(yè)化粉末的顆粒微觀形態(tài)

球磨制備粉末的顆粒微觀形態(tài)

顯微斷層成像

上：鋼屑球磨3D成品斷層成像

下：商業(yè)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(yè)化粉末制成的成品,，存在強度不同的區(qū)域,，對于長絲成品則易體現(xiàn)出不規(guī)則性。

光學顯微圖像

上：鋼屑球磨3D成品的顯微圖像

下：商業(yè)化粉末3D成品的顯微圖像

用鋼屑球磨粉燒結(jié)的三維物體平均晶粒尺寸在6.7 μm左右,，用商業(yè)化粉末燒結(jié)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(jié)構(gòu)的燒結(jié)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(xiàn)工具鋼切屑回收利用,，得到更高顯微硬度與更精細微觀結(jié)構(gòu)的均勻3D成品。該方法在材料擠出式的增材制造工藝領(lǐng)域有優(yōu)秀的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

行星式球磨機Pulverisette 5 經(jīng)典型 

可充惰性氣體

雙閥門設(shè)計實現(xiàn)惰性氣體的安全充入與排出,，提供安全可靠的球磨環(huán)境

GTM實時監(jiān)控

實現(xiàn)空氣壓力與溫度實時監(jiān)測,，樣品狀態(tài)盡在掌控

可同時研磨8組樣品

同時進行8組實驗，實現(xiàn)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(fù)性