日本精密儀器公司JEOL進軍電子束熔融3D打印領域，實現技術與市場的雙重突破
日本公司JEOL（Japan Electron Optics Laboratory）多年來一直是電子束設備、掃描電子顯微鏡、光譜儀和半導體電子束光刻機領域的領先制造商。這家公司以精密儀器聞名，年銷售額約達10億美元，員工人數超過3400人。憑借其在研發方面的深厚積累和對長期發展的戰略眼光，JEOL宣布進入電子束熔融（EBM, Electron Beam Melting）3D打印市場！2025年4月，南極熊獲悉，JEOL歐洲增材制造產品經理Eishin Hayashi介紹了JEOL在3D打印市場的具體戰略，下面就請跟隨南極熊一起了解JEOL的愿景和技術亮點吧！
JEOL的EBM旅程始于2014年，得益于日本Ministry of Economy, Trade and Industry（METI）發起的TRAFAM項目。此項目旨在幫助日本開發世界領先的激光粉末床熔融（LPBF）和電子束熔融設備。經過數年的研發，JEOL于2021年推出了其首款EBM設備——JAM-5200EBM系統。這款設備以其高精度和可靠性受到市場歡迎，目前支持Inconel 718、鎢、銅和Ti64等材料的加工。JEOL將重點放在航空航天、能源和醫療領域，并通過其全球21家子公司積極拓展國際市場。
技術創新：JEOL如何提升EBM性能？
抑制充電引發的煙霧問題
Eishin Hayashi表示，JEOL希望成為EBM領域的領導者。為了實現這一目標，公司在JAM-5200EBM中引入了一項關鍵創新：改進的E-shield系統。Eishin解釋道：“我們的獨特掃描策略已經能夠有效抑制充電現象，而E-shield作為機械屏蔽裝置，可以進一步保護那些容易發生電荷積累的區域，從而可靠地減少因充電導致的煙霧事件。” 這一改進至關重要，因為煙霧不僅影響打印精度和可靠性，還可能導致構建失敗。此外，某些材料（如鎢和銅）由于充電問題難以處理，而JEOL的技術為這些材料的應用掃清了障礙。
△無需氦氣來防止煙霧。 獨特的粉末飛散防止機制“e-Shield”和獨特的掃描策略避免了煙霧現象。由于不需要氦氣，不僅可以在低成本和清潔的空間內打印，而且陰極表面也不易損壞，因此可以繼續照射穩定的電子束，并且可以保持造型質量到最后。
延長陰極壽命
另一個核心技術是延長電子束槍陰極的使用壽命。陰極是電子束的源頭，直接影響設備的運行效率。Eishin指出：“更長的陰極壽命直接關系到設備的更高運行時間。EB-PBF（電子束粉末床熔融）的一個優勢是堆疊式構建，但如果陰極壽命短，可能會導致工藝異常終止，浪費粉末和時間，甚至延誤生產計劃。使用長壽命陰極不僅可以減少停機時間，還能降低操作員的維護壓力，從而提高整體生產效率。”
△陰極使用壽命超過 1,500 小時，顯著減少陰極更換停機時間
JEOL的市場定位與客戶支持
成熟解決方案贏得信任
Eishin強調，JEOL的EBM解決方案成熟度是其主要賣點之一。“3D打印仍然被視為一項發展中的技術，許多客戶因之前的不良體驗而對新設備持謹慎態度。我們的JAM-5200EBM是一款穩健的工業級3D打印機，專門為這類客戶設計。我們相信，無論客戶身處何地，都可以從我們全球服務網絡提供的專業支持中受益，同時提高生產效率。”
△JAM-5200EBM
JAM-5200EBM主要特點：
●高功率（高達 6 kW）
●長壽命陰極（>1,500 小時）
●粉末床表面加熱（高達 1,100°C 或更高）
●防止粉末飛散機構 “e-Shield”
●電子束自動調節功能
●遠程監控系統
質量控制與未來展望
JEOL還在真空環境操作和電子束應用方面擁有獨特優勢。JEOL開發的BSE（背散射電子檢測）監控系統將質量控制提升到了新的高度。Eishin透露：“我們計劃在未來實施缺陷修復功能，以消除任何潛在缺陷。在難熔金屬加工領域，我們將繼續開發技術，力爭在零件尺寸和質量方面成為行業第一。”
JEOL的戰略意義與市場潛力
跨領域經驗的優勢
JEOL在電子束技術領域深耕多年，其經驗涵蓋多個產品線和行業。例如，BSE系統最初用于其掃描電子顯微鏡（SEM）產品線，現在也被整合到EBM設備中，形成了協同效應。傳統上，JEOL的客戶群體主要是實驗室、研究機構和半導體行業，但隨著EBM技術的引入，JEOL正在開拓全新的市場和客戶群。這種多元化戰略為公司帶來了新的增長點，使其在現有業務中更加穩固。
△打印的樣品
聚焦鎢和銅的突破性應用
特別值得注意的是，JEOL對鎢和銅的重視。這兩種材料在傳統增材制造中一直存在挑戰，但在特定領域具有巨大潛力。例如，銅在釬焊零件和高技術航空航天部件中需求旺盛，而鎢則廣泛應用于F1賽車、準直器、核聚變反應堆、裝甲、彈藥、航空發動機和半導體等領域。EBM技術也在合金開發和梯度結構加工方面表現出色，這為JEOL開辟了更多可能性。
展望未來：E-beam技術的復興
JEOL的加入標志著電子束技術的復興。與Wayland和Freemelt等公司一起，JEOL正推動EBM技術進入新的發展階段。盡管作為“后來者”面臨一定挑戰，但JEOL憑借其深厚的技術積累和全球客戶支持網絡，有望在全球范圍內找到合適的合作伙伴和應用場景。無論是難熔金屬的加工還是高端工業零件的制造，JEOL都展現出了強大的競爭力。
綜上所述，JEOL在EBM領域的布局不僅是對其自身技術能力的延伸，也為整個增材制造行業注入了新的活力。未來，JEOL或許將成為電子束熔融技術的領軍者，為航空航天、能源和醫療等領域帶來更多創新解決方案。
(責任編輯：admin)
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