电子束质量。
追求金属增材制造的本质，而这并非仅凭外观所能描述。

日本电子株式会社（JEOL）利用其在半导体制造领域研发世界一流电子显微镜和电子束光刻系统过程中积累的电子束控制技术，开发出一种粉末床电子束金属3D打印机。该打印机能够利用高功率、高速电子束制造高密度、高强度零件。它能够处理对耐久性和强度要求极高的尖端产品，并制造出符合严苛质量标准的金属零件。

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金属3D打印机的产品分类
金属3D打印机（增材制造设备）的主要制造方法包括粉末床熔融（PBF）、沉积（DED）、粘结剂喷射和熔融沉积成型（FDM）。JAM-5200EBM是一款采用电子束作为热源的粉末床熔融（EB-PBF）金属3D打印机。
有关各种金属3D打印机制造方法的区别和特点，请参阅以下文章。


金属3D打印机基础知识：详尽解释各种方法的区别和特点

本专栏将详细介绍金属3D打印机的基本原理和主要打印方法。

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特征
JAM-5200EBM 的三个关键特性支持“电子束质量”

01. 热工艺

抑制模制物体的变形和开裂。

02. 高真空环境

抑制杂质污染和氧化

03. 反射电子监测

实时检测内部缺陷

01. 热工艺
　 电子束预热可抑制加工物体的变形和开裂。

在电子束增材制造中，电子束预热（热处理）可以减少加工物体内部温度的快速变化。因此，加工物体内部产生残余应力的可能性较小，从而抑制变形和开裂。另一方面，在激光增材制造中，反复加热和快速冷却容易导致残余应力的积累，根据材料和形状的不同，残余应力可能导致变形或开裂。

在激光增材制造中，需要高强度的支撑材料来防止变形和开裂。然而，在电子束增材制造中，周围的粉末颗粒会轻微地结合在一起支撑成型物体，因此所需的支撑材料较少。

此外，虽然基于激光的方法有时需要后处理来消除内部应力，但基于电子束的方法不需要这种后处理。


低角度悬垂和曲面部分无需支撑材料即可打印。


　 02.抑制在高真空环境下制造的物体中杂质的引入和氧化。

在高真空环境下仍能保持高纯度。
电子束增材制造（EMF）在高真空环境下加工材料，从而抑制氧化和杂质的产生。
而激光电子束增材制造虽然在惰性气体（大气压）环境下加工材料，但仍可能残留氧气和水分，因此在使用钛合金等活性金属时需要格外小心。

03. 反射电子监测
　 实时检测内部缺陷。

BSE图像监测功能
凭借我们作为电子显微镜制造商的专业技术，我们开发了一种背散射电子（BSE）图像监测功能。该技术能够捕获电子束发射的背散射电子（BSE），从而逐层观察加工物体的表面形貌和缺陷。这使得我们能够利用电子显微镜技术可视化加工质量，而这对于激光增材制造或其他加工方法而言是难以实现的。

成型过程中的缺陷检测
背散射电子（BSE）图像监测功能的特点在于能够实时检测加工物体中的缺陷。与X射线CT不同，它无需等待加工后的检测流程，从而实现更高效的质量控制。该功能首先利用电子束熔化金属粉末，然后再次用电子束照射整个熔融表面，从而获得BSE图像。基于该横截面图像，旨在自动检测加工零件的内部缺陷和变形。通过实时观察加工过程，可以保证加工物体的质量。
未来，预计每种材料的检测精度都将得到提高，并且通过在加工过程中检测到缺陷后立即进行重熔，可以实现几乎没有缺陷的加工物体。