セラミックス３Dプリントのプロセスの開発、ならびに、本プロセスを経て製造可能となる各種複雑形状セラミックス体の提供に向けた研究

セラミックス材料の3次元造形市場は10年間で20倍の拡大が予測される成長分野だが、光造形法には課題がありました

世界におけるセラミックス材料の三次元造形市場は2019年で200億円、2028年には4000億円とおよそ20倍にも拡大すると予測される成長分野です。特にセラミックス材料の３次元光造形技術は、コンピュータなどで設計支援された複雑形状部材を、高精細かつ生産性良く製造できる期待から、高い関心が寄せられています。
しかし、セラミックス材料の光造形プロセスには、インク材料の時間安定性、造形物の長い乾燥・焼成時間、溶剤使用による製造工程における環境負荷および利用者の安全衛生面への懸念、細かい造形に対する高い難度、等のさまざまな課題を抱えています。これらの課題が総合的に解決されない限りは商業における実用的な生産は困難であると考えられます。

複雑な形状をもつ3次元セラミックス構造体の光造形を、低コストかつ安全・低環境負荷型なプロセスで実現することを目指します

これらの課題を解決すべく、本研究の前段階にて、製造プロセスの短縮化等を実現する独自の３Dプリント用インク設計技術を開発しました。しかし、当該研究では溶剤系インクを使用していたため、環境負荷が高く、かつ、利用者の安全衛生的に課題がありました。
それら課題も改善するため、本研究では「ごく少量の樹脂分でスラリーを光硬化できる水系インク」を用いた上で、光硬化体の「高速脱脂・焼成を経ても形状崩壊を招くことなく造形物を焼結緻密化できる」プロセスを開発しております。
当該プロセスが実現した暁には、光造形物の脱脂・焼成時間削減による生産性の向上、低コスト化やCO2排出量の削減、溶剤使用量削減による低環境負荷化や利用者の安全衛生の向上が期待されます。また、水系インクを開発することで造形の自由度が高まり、複雑形状の造形も可能になることが期待され、現状予測を超えた光造形法の市場拡大も見込めると考えております。

VISION

3Dプリンターを活用した、「高効率」で「低環境負荷」なセラミックス製造技術の普及に貢献したい

セラミックス材料の3次元造形市場は10年間で20倍の拡大が予測される成長分野だが、光造形法には課題がありました

複雑な形状をもつ3次元セラミックス構造体の光造形を、低コストかつ安全・低環境負荷型なプロセスで実現することを目指します

USE CASE

複雑形状ガラス・セラミックス部材全般の製造

USE CASE 01セラミックス部材を用いた光造形

触媒担体やリアクター材料の光造形

USE CASE 02光学部材の光造形

ガラス部材を用いた光造形

STRENGTHS

生産性、環境性・安全性、造形能力における強み

複雑形状の造形を実現

生産効率を向上

環境負荷と安全衛生面を改善

TECHNOLOGY

セラミックス原料粒子間をごく少量の樹脂分で光架橋する革新的光硬化性インクの設計技術

過去実績を活用して光造形法によるセラミックス製造プロセスを短縮化

水系インクにより環境負荷・安全性の問題を解決すると共に、複雑形状の造形を実現

PRESENTATION

セラミックスの新しい光硬化性インクを活用した、新製品開発や製造プロセスの高効率化に共に挑みませんか？

任意形状を高速プロセスで安価かつ安全に造る次世代プロセスを活用

あらゆるセラミックス素材が検討可能

EVENT MOVIE

RESEARCHER

研究者からのメッセージ

スラリー設計技術で任意形状を高速・安価・安全に：新しいセラミックス材料の製造プロセスの産業実装化に貢献したい！

R E L A T E D S E E D S