英国拉夫堡大学作为欧洲**材料研究中心，在增材制造领域深耕数十年，早在二十年前便建立了英国首个3D打印研究团队。材料系教授莫塔兹·阿塔拉的研究团队长期聚焦激光基3D打印技术，但面对高反射率金属（如铜）和低氧敏感性材料（如钨、铌、钼）时，传统激光工艺暴露出能量吸收率低、易脆裂等根本性瓶颈。为突破这些限制，团队转向真空环境下运行的电子束熔化（EBM）技术，该技术凭借真空环境有效隔绝氧气，成为加工关键难熔合金的理想方案。
尽管电子束技术潜力巨大，过去却面临两大障碍：一是设备专为工业生产设计，参数封闭，缺乏科研灵活性；二是高昂的购置成本与操作门槛，使高校难以承担。阿塔拉教授团队的核心挑战在于构建一套既开放灵活、支持基础科研，又安全经济、适合大学日常运营的EBM平台。经过深入调研，团队最终选择了瑞典企业Freemelt的ONE型系统，其开放架构完美契合科研需求。
Freemelt平台的核心优势体现在四个方面：参数完全开放，研究人员可自由调整工艺参数，无需受限于厂商预设；真空环境确保钨、铌等敏感材料不发生氧化；高达1200摄氏度的高温构建平台，有助于形成稳定微观结构，显著降低难熔金属的开裂风险；此外，系统具备高性价比与模块化设计，大幅降低安装与维护成本。阿塔拉教授表示：“Freemelt赋予我们真正的科研自由，让我们能突破边界，创造塑造未来制造的知识。”
在系统部署阶段，Freemelt瑞典与英国工程师团队提供现场培训与紧密协作，确保模块化系统快速安装并立即投入使用。系统内置辐射防护功能，完全符合大学安全标准。阿塔拉教授特别指出，电子束源等核心部件更换便捷且成本远低于同类激光系统，进一步提升了运营效率。目前，该平台已支撑多个前沿项目：与日本东北大学、岛根大学及牛津大学合作的ReForm 3D项目，研究难熔合金吸氧机制；参与FATHOM核聚变能源项目，开发用于核聚变反应堆的钨结构件；并与欧洲航天局及英国航天局合作，推进铌合金在火箭发动机中的应用。
展望未来，电子束技术正从实验室走向更广阔工业领域。Freemelt提供从小型科研系统到e¯MELT-iD/iM等工业级机型的全谱系产品，覆盖航空航天、国防、医疗、体育及能源等行业。人工智能与机器学习的融合将成为下一波创新引擎，通过智能参数优化与自校正控制回路，加速材料筛选与工艺稳定。阿塔拉教授强调：“电子束技术在激光工艺失效之处展现优势，Freemelt开放平台让我们深入理解其科学原理，解锁从核聚变到深空探测的颠覆性应用。”
拉夫堡大学依托其***材料表征中心，持续推动能源、医疗与可持续发展领域的跨学科研究，并在核材料行为模拟及核设施退役工具开发方面成果显著。Freemelt作为瑞典高科技企业，致力于提供开放、模块化的电子束解决方案，助力全球科研机构与工业企业加速先进材料创新。对于中国制造业而言，面对高端装备对特殊合金的迫切需求，借鉴开放平台模式、加强产学研协同，或将成为突破关键材料“卡脖子”难题的重要路径。