粉末冶金在增材制造领域是高端产品制造的关键技术，广泛应用于航空、汽车、医疗等多个领域。具有环保、材料选择多样等优势，随着增材制造领域的发展，粉末冶金的应用范围进一步扩大。

而在追求可持续制造的今天，金属研磨的再利用成为研究热点，如利用工具钢切屑制备增材制造原料。通过测试发现，与市面上的原料粉末相比，球磨实验所得粉末生产的3D成品可以获得更精细的微观结构和更高的显微硬度。

实验设备

行星式球磨机 Pulversette 5 经典型

实验条件

配件：不锈钢研磨罐、20mm研磨球

转速：300-400rpm

研磨环境：5%H2–Ar气体填充

研磨时间：15min为一个研磨循环，每循环暂停时间10min；开启反转模式

粉末颗粒微观形态

商业化粉末的颗粒微观形态

球磨制备粉末的颗粒微观形态

显微断层成像

上：钢屑球磨3D成品断层成像

下：商业化粉末3D成品断层成像

对比得出，钢屑球磨粉末制成的3D成品的断层中，明显没有长度大于1μm的缺陷，而对于商业化粉末制成的成品，存在强度不同的区域，对于长丝成品则易体现出不规则性。

光学显微图像

上：钢屑球磨3D成品的显微图像

下：商业化粉末3D成品的显微图像

用钢屑球磨粉烧结的三维物体平均晶粒尺寸在6.7 μm左右，用商业化粉末烧结的三维物体平均晶粒尺寸为22.5 μm左右。

因此，使用从钢屑球磨中提取的粉末，可以获得具有精细微观结构的烧结3D物体，从而具有更高的显微硬度值。

通过球磨方案，可以实现工具钢切屑回收利用，得到更高显微硬度与更精细微观结构的均匀3D成品。该方法在材料挤出式的增材制造工艺领域有优秀的发展潜力。

行星式球磨机Pulverisette 5 经典型 

可充惰性气体

双阀门设计实现惰性气体的安全充入与排出，提供安全可靠的球磨环境

GTM实时监控

实现空气压力与温度实时监测，样品状态尽在掌控

可同时研磨8组样品

同时进行8组实验，实现高效省时研磨

可编程化操作

可编程、自动化功能，确保研磨的均一性、可重复性