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完美的球形颗粒。由机械工程系助理教授Koushik Viswanathan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Priti Ranjan Panda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,以及保证最终粉末的高质量。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:“最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Harish Singh Dhami(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。”
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。