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» 2018年06月08日 13時00分 公開

3Dプリンタ向けセラミックス材料を開発する自動車設計会社、若者にも訴える3Dプリンタ(2/3 ページ)

[加藤まどみ,MONOist]

中小企業の3Dプリンタ活用をサポートしたい

 沢田氏は「数百万円台で同様の製品もありますが、それらと性能は何ら変わりません」と自信をみせる。中小企業や大学及び研究機関に売れており、試作用途や一点ものの実験用パーツなどの造形に使用されているという。

 REPBOXを購入した企業では、高価になりがちな金型コストの削減のため、実際の製品に使用する樹脂を使って試作品を3Dプリントしたり、射出成形のための簡易金型を出力したりしている。またルナクラフトの所在地は愛知県の瀬戸市や岐阜県の土岐市、多治見市といった焼き物の産地が近いことから、陶器のデザインを出力するといった使用例もあるという。

 ルナクラフトはREPBOXのユーザーとして主にB to Bを想定している。その理由について沢田氏は、「新技術の導入が容易ではない中小企業をサポートしたいと考えたから」と話す。

 「趣味で取り組むのであれば、トライアンドエラーで構いません。ですが企業は仕事の道具として使うため、極力すぐ使えることが望ましい」と沢田氏は話す。企業は新しい道具を使いこなすには手間が掛かることも知っているため、簡単には手を出せない面もある。大手だと資金や人材の余裕もあるが、中小企業はそうもいかない。同社の周辺地域にはモノづくり企業も多いことから、そういった企業にFDM方式3Dプリンタを提案したいと考えたという。

 こういった理由から、製品はサポート料込みとなっている。ルナクラフトは開発から全て自社で手掛けているため、企業が3Dプリンタを導入する際にどういったサポートするべきかも分かる。「トラブルの原因は大抵ノズルの詰まりです。ユーザーはまさに使いたい時に電話をかけてくるため、回答が遅いのは致命的。当社であれば代理店を通す必要もないため、直接シンプルにアドバイスができます」(沢田氏)。

以前からセラミックスの少量生産ニーズはあった

 ルナクラフトは現在、セラミックス製品を造形できる3Dプリンタの開発に取り組んでいる。セラミックス材料に取り組んだきっかけは、名古屋工業大学 工学研究科 先進セラミックス研究センター 教授の藤正督氏からの問い合わせだった。藤氏はルナクラフトの初代の3Dプリンタを購入し、無焼成セラミックスの直接造形を行おうと改造に取り組んでいたという。

 セラミックス製品は食器から医療材料、電子部品や機械部品など幅広い場面で使用されている。藤氏は「セラミックス製品は大量生産が前提。鋳込み成形、押出成形、射出成型、テープ成形などで形状を作ります。そのため型を使う試作にはコストがかかります。また一度作ったセラミックスの部品は、切削などが可能な金属と違って形状調整が難しく、トライアンドエラーができません。そういった事情から、セラミックス業界には以前から少量を簡単に作りたいというニーズがありました」と話す。実際に、藤氏は3Dプリンタが一般で話題になり始める前から、3次元造形の可能性についても検討してきたという。

 セラミックスは、材料を成形した後、焼結(材料が溶けるよりも低い温度で加熱する)ことにより、粒子の表面を活性化させることで、粒子同士をつなげて、硬く緻密な構造を作り出す。一方、藤氏らの研究する無焼成セラミックスは、熱を加える代わりに物理的な刺激によって粒子の表面を活性化させ、粒子同士の結合を行う(メカノケミカル反応を用いた固化)。

 このように、無焼成セラミックスは“焼く”必要がない。通常のセラミックスの製造工程のうち、70%のエネルギーが焼成工程で使われるという。そのため省エネの効果も期待できる。

 セラミックス製品を直接造形する3Dプリンタの研究はあるものの、実用化はされていない。通常、セラミックスの焼結工程は何時間も掛かるため、積層造形で行うには時間が長すぎるのが理由の1つだ。現在セラミックスを造形できるとして提供されている3Dプリンタは、セラミックスとバインダとなる樹脂粒子を混ぜて加熱することにより造形している。その後、あらためて脱脂(樹脂を取り除く)、本焼きを行う必要があるものがほとんどだ。

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