Tutup Btn

Pilih tapak Serantau Anda

Tutup

Trajektori Pembangunan JAM-5200EBM - Masa depan pencetak 3D logam pancaran elektron

JEOL Ltd. sedang berusaha untuk membuka masa depan pembuatan dengan mencabar bidang baharu pencetak 3D logam. Di tengah-tengah usaha ini ialah "JAM-5200EBM" yang menggunakan teknologi pancaran elektron kami. Instrumen ini membolehkan logam memproses takat lebur tinggi seperti tungsten, dan dijangka akan digunakan dalam industri canggih seperti aeroangkasa dan perubatan. Laporan ini memperkenalkan latar belakang pembangunan, kesukaran, dan harapan serta prospek masa depan produk dengan menemu bual ahli pasukan pembangunan termasuk ketua projek Hironobu Manabe.

Pengurus Besar
Projek Pembuatan Aditif 3D
Hironobu MANABE

Penolong Pengurus Besar
Projek Pembuatan Aditif 3D
Takashi SATO

Penolong pengurus
Kumpulan Reka Bentuk Projek Pembuatan Aditif 3D
Nobuhisa YAMAGAMI

Merasakan krisis: Jepun ketinggalan di belakang negara lain di dunia

―― Mengapakah JEOL datang untuk membangunkan pencetak 3D logam?

Manabe: Pencetusnya adalah projek yang dipanggil "TRAFAM" yang diketuai oleh kementerian ekonomi, perdagangan, dan industri pada tahun 2014. Pada masa itu, Jepun sangat ketinggalan di belakang Amerika Syarikat dan Eropah dalam bidang pencetak 3D logam. Di atas semua itu, dalam industri penerbangan dan aeroangkasa, pembuatan bangunan struktur ringan atau kompleks dengan menggunakan pencetak 3D sedang dijalankan. Saya merasakan krisis terhadap situasi di mana Jepun kehilangan daya saing dalam bidang ini.

―― Mengapakah JEOL dipilih?

Manabe: JEOL mempunyai rekod global dalam bidang teknologi pancaran elektron. Selain itu, beberapa penyelidik seperti Prof. Chiba, dari Universiti Tohoku sangat menilai JEOL bahawa "JEOL ialah satu-satunya syarikat yang boleh menggunakan teknologi pancaran elektron dalam pemprosesan logam". Ia juga merupakan faktor utama. Sebagai sebuah negara, saya rasa terdapat jangkaan yang tinggi untuk JEOL sebagai ahli industri pembuatan Jepun.

―― Apakah jenis pendapat anda dalam mempromosikan projek ini secara dalaman?

Manabe: Pencetak 3D bukanlah perniagaan arus perdana dalam syarikat kami. Ada yang berkata "benarkah boleh?". Walau bagaimanapun, saya menemui kemungkinan baharu untuk menggunakan teknologi pancaran elektron kami dalam bidang ini dan menerangkannya kepada pihak pengurusan. Keadaannya teruk, iaitu menyiapkan prototaip dalam satu tahun. Walau bagaimanapun, saya percaya pada keupayaan jurutera dalam JEOL dan mendorong projek itu ke hadapan.

Terlibat dalam pembangunan dengan memanfaatkan pengalaman lepas di jabatan lain

―― Apakah peranan anda dalam projek itu?

Sato: Saya telah menguruskan projek daripada reka bentuk produk kepada pengeluaran besar-besaran sebagai ketua kumpulan kumpulan teknikal. Untuk menjadi konkrit, saya telah menentukan proses daripada peringkat prototaip kepada penggunaan praktikal dengan pasukan reka bentuk dan berusaha untuk meningkatkan kecekapan prototaip dan pengeluaran.

Selepas memasuki JEOL, saya telah berusaha membangunkan senjata elektron dalam bidang semikonduktor. Pengetahuan yang saya kembangkan banyak membantu kami dalam projek ini. Di samping itu, semasa pembangunan isu-isu yang tidak dijangka telah berlaku. Saya memainkan peranan untuk menilai intipati isu dan membuat penyelesaian dengan cepat, sebagai pereka bentuk.

Yamagami: Saya bertanggungjawab dalam reka bentuk elektrik dalam kumpulan reka bentuk. Terutamanya, saya berusaha untuk mereka bentuk untuk memastikan keselamatan keseluruhan instrumen dan pemerolehan pengesahan untuk menghadapi peraturan keselamatan yang ketat yang diperlukan dalam pasaran luar negara. Sebelum itu, saya bertanggungjawab ke atas reka bentuk elektrik penganalisis, dan saya fikir saya boleh menggunakan pengetahuan pemprosesan isyarat dan reka bentuk litar dalam projek ini.

Di samping itu, dalam instrumen besar seperti JAM-5200EBM, semua bahagian perlu beroperasi bersama.
Oleh itu, saya telah menyemak semula reka bentuk untuk sistem kawalan yang stabil dan mencegah kerosakan, akhirnya menghasilkan instrumen yang tahan lama dan boleh dipercayai.

Manabe: Saya berada dalam kedudukan menguruskan keseluruhan projek. Peranan saya bukan sahaja untuk menentukan hala tuju pembangunan, tetapi juga untuk mengawal kemajuan sebagai projek kerajaan dan meningkatkan semangat pasukan. Dalam kerjaya saya, saya pernah bekerja pada instrumen yang terkenal di Jepun dan di luar negara, seperti sistem rasuk ion dan sistem litografi rasuk elektron. Melalui pengalaman, saya telah membangunkan keupayaan untuk melihat melalui isu teknikal dan sudut pandangan untuk melihat keseluruhan projek. Syarat ketat telah diberikan kerana ia adalah projek kerajaan. Dengan mempromosikan projek sambil mempercayai kepakaran teknikal dan kecekalan semua ahli, kami berjaya mencapai matlamat kami.

Bergelut dengan mendapatkan kestabilan dan memperoleh pengesahan instrumen

―― Apakah isu yang anda hadapi semasa membangunkan JAM-5200EBM?

Sato: Memastikan kestabilan peralatan adalah cabaran utama. Kami terpaksa membuat banyak pembetulan semasa peringkat prototaip kerana masalah seperti pancaran elektron terhenti di tengah-tengah proses dan serbuk tidak tersebar sekata, dsb. Memandangkan ia boleh mengambil masa beberapa hari untuk mengeluarkan satu bahagian, kami tidak boleh mempunyai orang yang mengawasi bahagian itu sepanjang masa. Walau bagaimanapun, jika kami pergi untuk memeriksa bahagian dan mendapati ia telah berhenti di tengah-tengah pengeluaran, kami tidak akan dapat menggunakannya secara praktikal.

Untuk merealisasikan operasi tanpa pengawasan semasa manusia tidak dihadiri, kami membuat penambahbaikan perkakasan dan perisian berulang kali.

Yamagami: Pemerolehan peraturan keselamatan luar negara dan pengesahan kualiti adalah kesukaran yang saya hadapi. Khususnya, bidang penerbangan dan angkasa lepas memerlukan piawaian yang sangat ketat dan sukar untuk menjalankan reka bentuk untuk mengatasinya. Saya mempunyai masa yang sukar untuk mengimbangi keselamatan dan mengurangkan kos instrumen.

Manabe: Seperti yang saya nyatakan sebelum ini, syarat menyiapkan prototaip pada tahun fiskal pertama adalah amat sukar. Namun, saya tidak pernah merasakan bahawa "pengeluaran mungkin tidak mungkin". Ini kerana saya percaya kepada ahli. Hasilnya, kami dapat menyiapkan prototaip dalam masa dan bajet yang terhad kerana usaha setiap jurutera.

Kelebihan dalam memproses logam takat lebur tinggi

―― Apakah ciri JAM-5200EBM, berbanding dengan produk pesaing kita?

Sato: Ciri yang paling menonjol bagi JAM-5200EBM ialah keupayaannya untuk memproses logam takat lebur tinggi seperti tungsten dan molibdenum sambil memanaskan bahan kerja pada suhu tinggi 1,600°C. Logam ini yang sukar dikendalikan oleh produk pesaing kita, boleh selamat dimodelkan dengan teknologi pancaran elektron kami.

Yamagami: Di samping itu, pemerolehan pengesahan AMS adalah satu lagi. Ini telah merealisasikan standard kualiti yang ketat bagi industri penerbangan dan angkasa lepas. Selain itu, instrumen ini memberikan kebolehpercayaan dan ketahanan yang sangat baik.

Manabe: JAM-5200EBM bukan sahaja model logam, tetapi juga mencipta struktur dalaman yang tidak boleh dicapai dengan pemotongan konvensional. Walaupun pemotongan tidak boleh mencipta struktur dalaman berongga, pencetak 3D boleh. Ia membawa kepada pengurangan berat bahagian dan pengurangan bahan mentah menyumbang kepada pengurangan kos. Saya berpendapat bahawa tahap kebebasan yang tinggi adalah daya tarikan terbesar teknologi pencetak 3D.

Hargai inspirasi dan jangan pernah berputus asa hingga ke akhirnya

Sato: Saya amat bersimpati dengan kenyataan Thomas Edison, "Genius adalah satu peratus inspirasi dan sembilan puluh sembilan peratus peluh".
Ungkapan ini tidak hanya bermaksud "usaha sahaja tidak mencukupi", tetapi untuk menunjukkan bahawa hala tuju awal adalah agak penting untuk kejayaan" Saya fikir. Sebagai contoh, saya mempunyai banyak adegan di mana saya sangat merasakan betapa seriusnya matlamat spesifikasi dan reka bentuk yang ditetapkan pada peringkat awal pembangunan boleh memberi impak yang ketara kepada hasil akhirnya Atas sebab ini, saya sentiasa berusaha untuk mencari "1% inspirasi" itu melalui perbincangan dengan pasukan saya.

Yamagami: Kepercayaan saya ialah sikap "mencabar tanpa rasa takut akan kegagalan". Di tapak pembangunan teknikal, adalah penting untuk tidak berputus asa selepas kegagalan sekali atau dua kali, tetapi untuk belajar apa yang perlu dipelajari daripada kegagalan. Semasa membangunkan JAM-5200EBM, saya juga menghadapi masalah berkali-kali pada peringkat prototaip. Dalam keadaan sedemikian, saya mengekalkan kepercayaan saya "untuk mencabar tanpa takut gagal". Cara pemikiran ini digunakan dalam penyelidikan saya dalam bidang fizik plasma semasa saya seorang pelajar universiti. Saya memupuk sikap bukan sahaja mengikut teori tetapi juga mendekati intipati sambil mengulangi eksperimen.

Manabe: Saya sangat dipengaruhi oleh ajaran Eiichi Shibusawa dan Kazuo Inamori. Lebih-lebih lagi, kata-kata En. Inamura bahawa "jangan pernah berputus asa sehingga ke akhirnya" adalah sesuatu yang saya sentiasa simpan dalam fikiran saya semasa saya mempromosikan projek itu. Sebagai contoh, kita perlu mengatasi banyak isu dengan bajet dan jangka masa terhad kerana projek dengan bantuan kerajaan memerlukan kawalan status yang agak ketat. Walaupun saya terus memikirkan bagaimana untuk mengatasi kesukaran dengan pasukan, saya benar-benar merasakan kepentingan kata-kata itu. Juga, kata-kata Eiichi Shibusawa tentang "kepentingan ikhlas" adalah satu lagi kepercayaan saya. Sebagai seorang jurutera, saya rasa tidak dapat dielakkan untuk bersikap ikhlas, untuk menyediakan pelanggan dengan produk yang boleh dipercayai.

Saya ingin menumpukan diri saya untuk meningkatkan daya saing Jepun dan memupuk generasi akan datang.

―― Akhir sekali, sila beritahu kami tentang perkara yang anda ingin capai pada masa hadapan dan semangat anda untuknya.

Manabe: Sekarang saya jauh dari projek itu dan saya percaya bahawa teknologi JAM-5200EBM akan meningkatkan daya saing Jepun dalam bidang pencetak 3D logam. Kita perlu terus membangunkan instrumen yang lebih cekap dan pelbagai fungsi, berdasarkan pengetahuan yang diperoleh melalui percubaan pada masa lalu. Selain itu, kita bukan sahaja harus mengeluarkan instrumen, tetapi juga memberi tumpuan kepada sokongan selepas jualan dan latihan teknikal, supaya pelanggan dapat mengoptimumkan nilai instrumen.

Instrumen ini dijangka akan digunakan dalam industri maju seperti penerbangan/angkasa, dan perubatan. Saya menjangkakan ia akan diaplikasikan dalam bidang yang lebih pelbagai lagi pada masa hadapan.

Sato: Peranan saya adalah untuk menyampaikan pengalaman dan teknologi yang telah saya tanam di tapak kepada orang muda dan menyokong pembangunan model generasi akan datang. Khususnya, pengetahuan yang kami perolehi melalui pengeluaran besar-besaran dan penggunaan praktikal JAM-5200EBM, semestinya berguna apabila golongan muda membangunkan produk baharu. Selain itu, kita perlu meneruskan pengurangan kos dan peningkatan produktiviti dalam model generasi akan datang dengan lebih lanjut. Sebagai contoh, dengan menggunakan instrumen yang digunakan untuk digunakan untuk logam khas seperti tungsten dan molibdenum, untuk bahan serba boleh yang lebih tinggi, terdapat kemungkinan untuk mengembangkan keseluruhan pasaran pencetak 3D logam, saya fikir.

Yamagami: Menyedari keselamatan dan kecekapan adalah isu yang hebat dalam membangunkan model generasi akan datang. Dalam membangunkan JAM-5200EBM, kami mengulangi reka bentuk dan ujian untuk menghadapi piawaian ketat industri penerbangan/angkasa lepas. Dengan menggunakan pengalaman, kami menyasarkan instrumen yang boleh digunakan dalam industri yang lebih serba boleh. Di samping itu, saya ingin mengukuhkan reka bentuk mesra pengguna dan mewujudkan sistem yang membolehkan operasi mudah kepada syarikat yang menggunakan pencetak 3D buat kali pertama. Saya ingin menyumbang untuk meningkatkan daya saing di seluruh industri di Jepun, dengan mengusahakan pengesahan peraturan secara agresif di Jepun dan luar negara serta meningkatkan kecekapan tenaga.

Pautan Berkaitan

Hubungi

JEOL menyediakan pelbagai perkhidmatan sokongan untuk memastikan pelanggan boleh menggunakan produk dan perkhidmatan kami dengan puashati.
Sila hubungi kami.

Ï