一、技術構想:
鈦合金材料廣泛應在航太、醫療等方面。以醫療產業為例，進口鈦棒(900 NTD/kg)經過五軸加工機進行加工成醫療用骨板(2-30000 NTD)，過程中產生80 %的加工廢料。台灣年約有854噸鈦廢料，目前大多以廢鈦(30-50 NTD/kg)低價銷售國外廠商重新熔煉加工，再以高價販售(900 NTD/kg)賣回給國內廠商。本技術之構想以射頻感應高溫電漿球化與球磨技術，將鈦合金廢料重新再製造高值鈦合金粉末，未來可應用至積層製造與粉末冶金產業，解決現有粉末成本問題，與產業廢鈦處理(出口、運輸)之問題。

二、技術特點:
將不規則形廢料(片狀、細針狀，尺寸＞100 μm)以研磨方式將廢料細化成所需的粒徑，再以射頻感應高溫電漿球化技術，將細化鈦合金廢料球化和緻密化。等離子弧中心溫度達18,000 K以上，透過邊緣投料方式，使細化廢料顆粒僅有表面迅速熔融，在表面張力的作用下，粉體快速淬冷，顆粒收縮球化(球形度≥95、球形率≥98)，形成緻密的球型粉體(30-100 μm)，球化後粉末，流動性大幅增加，可供電子束積層製造(EBM，粒徑45-105 μm))與選擇性雷射熔融(SLM，粒徑25-40 μm)應用在多孔醫材、交換器、燃油噴嘴等等。相較於傳統製程，具無氣孔缺陷、成本優勢(僅有既有10%)、粒徑範圍可控等優勢，解決積層製造用粉體價格過高及鈦合金廢料回收的問題。

三、研究方法
將鈦合金切削屑(5-6mm)進行前處理清洗，將油汙、切削液去除後，經過球磨、砂磨、烘乾等程序，此時廢屑已被粉碎(100-200μm)，再利用等離子球化，將形狀大小不規則的金屬粉體噴入一股感應等離子體流，在極高的溫度下，這些粉體表面會熔化，在表面張力的作用下變成球形顆粒(30-100μm)，分別以電子束積層製造與選擇性雷射熔融應用在高爾夫球配重塊、人體植入物與工業用噴嘴。

四、目標市場
全球積層製造市場約有65億美元，而台灣積層製造市場則有3億台幣，平均複合增長率為21.4%，深具發展潛力，其中鈦合金粉末因其比強高、耐高溫、耐腐蝕、低彈性模數等特性，在積層製造醫療產業之粉末使用量約70%，對此本構想後續預估可回收30噸/年的廢鈦，可提供17噸/年的金屬粉末，產值約100萬美元。

目前業界多以氣體霧化法生產微細的球型粉末，粉體會有氣孔與衛星點等缺陷，會對積層製造後工件疲勞性質不佳與影響粉末流動性不佳。本案採用研磨切削廢料與球化製程，過程中並沒有氣體的導入，不會造成氣孔，再者透過研磨可將小顆粒貼附大顆粒所產生的衛星點現象消除。同時成本具競爭優勢。

積層製造為未來製造業的趨勢，優勢為製造複雜型狀及免去後加工。但其原料來源為金屬粉材，但其因為製造繁複，因此增加積層製造成本。如可以自行產生金屬粉末將可提升國內積層製造能量，也可提供粉末廠商另一項市場競爭力。本作品預估回收30噸/年的廢鈦，約可提供17噸/年的金屬粉末，產值約100萬美元。