弊所がこれまでに取り組んできたセラミックス３Ｄ積層造形に関する研究開発の内容を中心にご紹介します。
具体的には、粉末を用いた方式での３Ｄ積層造形プロセス、また前工程である造形用粉末調製プロセス、、そして後工程である脱脂・焼成プロセスについてご説明します。
また、アルミナや反応焼結炭化ケイ素を中心としたセラミックス３Ｄ積層造形による作製事例、弊所保有の関連装置、および研究開発動向をご紹介します。
そして最後に、現状の課題とともに今後の展望についてお話しします。

セラミックスは、機械的強度が高く、軽量、高融点であり、耐環境性に優れるといった材料特性を活かし、航空宇宙、自動車、重電産業などの領域において構造部品としての適用範囲の拡大が期待されているが、硬度・低靭性に起因する難加工性が適用の大きな障壁になっている。
当社は、構造部品として適用可能な厚肉・複雑形状部品を出力する積層造形技術として、ＢＪＴ方式をベースとした粒子均質化造形法と銘打った技術の開発を行っている。本造形技術は、リコーが保有するプリンタやトナーの開発の知見を活かし、インクジェット技術と粉末加工技術を組み合わせることで自社開発した技術である。
本造形方式は、既存技術と比較して少ない樹脂量で造形するので、厚肉部品を変形や割れなく作製することが可能になる。また、焼結助剤等を使用しない高純度のセラミックス作製が可能となり、素材本来の特徴を出すことが可能となる。
本セッションでは、研究段階である本技術に関する技術的な解説について紹介する。

３Ｄプリンターを活用して複雑形状セラミックスを造形することが注目されているが、大きな部材では、焼成時の収縮によって、形状変化、寸法変化が激しく、小部材に限られているのが現状である。
弊社は、反応焼結ＳｉＣセラミックスの持つ､「Ｎear Ｎet Ｓhape」に焼成できる特性を利用することで､３Ｄプリンターで複雑形状に成形したものを､「Ｎear Ｎet Ｓhape」に焼成する技術を確立することができた。そしてその際、３Ｄプリンターは、大学発のベンチャー企業と共同で開発した。
開発した製品は、反応焼結ＳｉＣセラミックスの持つ、耐熱、耐酸化、高熱伝導、さらに軽量の材料特性を生かして、現在、耐熱鋼が使用されている分野の、複雑構造で、主に高熱伝導を必要とする分野に適用することを検討している。

３Ｄプリンタのセラミック材料への適用は欧州を中心に航空・宇宙産業、再生医療をはじめ、その適用範囲は確実に広がっています。
５年前当社の所属する「新東工業グループ」はセラミック専用の３Ｄプリンタを開発、販売していたフランスの「３ＤＣeram Ｓinto社」をグループに加えました。当社では本装置を導入し「ものづくり」技術を蓄積するとともに、日本国内向けに装置販売も担当しています。
その中で得られた活用に際しての考慮すべき事項や事例など、今後装置の導入を検討されている方に参考となる情報をご紹介します。