専門家のインタビュー：セラミック3D印刷の現状に関するLithozのCEOであるJohannesHoma博士

セラミック3D印刷は、まだ比較的新しい積層造形技術です。しかし、その目新しさにもかかわらず、セラミック3D印刷は、医療や歯科から航空宇宙や高級品に至るまで、多くの産業にその道を見出しています。

現在、セラミックの3Dプリント技術を開発している企業はほんの一握りです。そのような会社の1つは、オーストリアのメーカーであるLithozです。

LithozのCEO兼創設者であるJohannesHoma博士に会い、セラミック3D印刷の現状、そのエキサイティングなアプリケーションのいくつか、デジタル製造技術としての3D印刷の利点について話し合いました。

Lithozと会社としての使命について少し教えてください。

Lithozは、高性能セラミックの3D印刷の技術プロバイダーです。つまり、セラミックの3D印刷用の機械、ソフトウェア、および材料を開発および販売しています。

私たちは明らかに、この分野の世界市場およびテクノロジーリーダーです。

技術開発に加えて、アプリケーション開発の分野でもお客様をサポ​​ートします。

AMコミュニティもセラミック業界も、セラミックの3D印刷に慣れていませんでした。できる限り双方をサポートしています。

どのようにしてリトスを見つけたのですか？

この技術は、2006年にウィーン工科大学で、歯科会社Ivoclar VivadentAGと共同で開発されました。

その後、2010年に画期的な成果を達成しました。従来の成形技術と同じ材料特性を持つセラミックを3Dプリントすることができました。この画期的な出来事により、高性能セラミックの3Dプリントの会社としてLithozをスピンアウトすることができました。

Lithozが開発したテクノロジーについて少し詳しく教えていただけますか？

私たちの技術は、従来のステレオリソグラフィーと非常によく似た光重合プロセスに基づいています。違いは、当社の技術では、セラミック粒子が感光性樹脂に分散していることです。

印刷プロセス中に、この複合材料は光によって層ごとに固化されます。 3Dプリンターから出てくる部分はグリーンボディと呼ばれ、まだ完成品ではありません。

グリーンボディは、専用オーブンで部品を焼く熱処理を行う必要があります。技術的には、セラミック部品の望ましい特性を実現するために、部品を分離して焼結します。

脱バインダーの過程で、バインダーを焼き払い、セラミックを完全な密度に焼結します。部品は収縮しますが、これはセラミック成形プロセスでは通常の現象です。

ご使用のテクノロジーで実現されたアプリケーションの例をいくつか教えていただけますか？

私たちは、3つの異なる業界で活動しています。 1つ目は医療用で、吸収性および非吸収性のインプラントと医療機器があります。たとえば、吸収性インプラントは2017年から使用されています。一方、非吸収性インプラントは生体不活性であるため、人体と反応しません。

さらに、セラミックの熱伝導率はかなり低いです。したがって、セラミック製インプラントのもう1つの利点は、金属製のインプラントと比較して、直射日光が当たっているときや熱いシャワーを浴びているときに痛みを感じないことです。

3番目の医療用途は医療機器であり、セラミックの絶縁性の非磁性特性が必要です。セラミックは、生体不活性であり、金属やプラスチックの場合のようにアレルギー反応を引き起こさないため、医療業界にとって理想的です。

私たちが焦点を当てているもう1つの分野は、タービンブレードのコアの鋳造です。タービンブレードは、運転中にブレードを冷却するための内部冷却システムを備えています。温度を上げることによって効率を上げる傾向が高まるにつれ、そのような冷却システムの設計はより洗練されてきました。

洗練されたレベルは、デザインを射出成形できなくなったことを意味し、それらを製造するには新しい製造アプローチが必要になります。アディティブマニュファクチャリングは、これらのコアにとって理想的なソリューションです。

私たちが焦点を当てているもう1つの分野は、テクニカルセラミックです。これらは、ミラーホルダーや高周波部品などの衛星部品から、繊維機械や半導体機械などの機械工学部品まで、あらゆるものに使用されている高度なセラミック材料です。

つまり、これは、高級品を含む、当社の技術の幅広い用途があることを意味します。

この技術は金属にも使用できますか？>

それは素晴らしい質問です。

私たちの哲学は、テクノロジーをパウダーに適応させることであり、その逆ではないということです。

つまり、私たちの技術を金属に適応させることができたということです。私たちは非常に成功したので、会社からスピンアウトすることさえできました。

現在、Incusという会社があり、光重合アプローチを使用して金属3D印刷を行っています。この技術により、高解像度、優れた機械的特性、高精度を実現し、金属射出成形部品に匹敵する部品を実現できます。

技術を理解する上でのセラミック3D印刷の現状はどうですか？

セラミック3D印刷は、3D印刷の最年少技術のひとつであるため、知識ベースはまだ十分に開発されていません。

そうは言っても、ちょうど今日、Cレベルの幹部と面会した顧客から、自社のセラミック部品の3Dプリントの可能性が金属部品よりも大きいことに驚いたというメールを受け取りました。 。

多くのアプリケーションがあることがわかりますが、セラミックAMは3D印刷業界ではまだあまり知られていません。

しかし、これは変わり始めています。人々は、セラミックによって克服できるプラスチックや金属には限界があることを知っています。

セラミック3D印刷または3D印刷の可能性を検討している企業にどのようにアドバイスしますかより一般的ですが、テクノロジーの採用に関してどこから始めればよいのかわかりませんか？

これは非常に難しい質問です。ビジネスケースは通常、机の上にぴったりではないからです。始める最も簡単な方法は、プロトタイプの3D印刷を検討することです。このようにして、テクノロジーの学習を開始できます。

次に、顧客と話し合い、ポートフォリオを調べて、3Dプリントに適したパーツを特定します。最大の課題は、添加剤の製造に適した部品を見つけることです。設計の観点から、この部品は非常に洗練されている必要があり、理想的には他の技術で製造することはできません。

一度見つけたら、競争上の優位性があります。要約すると、あなたが探しているのは、ぶら下がっている果物だけではなく、あなたが会社で立ち上げたプロジェクトです。そして、それは下からではなく、上から下にあるべきです。

最初は、AMの可能性を完全に理解するのは難しいかもしれません。 3D印刷を採用している企業は、この可能性を掘り下げるために何らかの努力を払う必要があります。しかし、適切な使用例を見つけると、多くの扉が開かれます。

3Dプリントセラミックに伴う課題にはどのようなものがありますか？

私たちがよく直面する問題の1つは、従来の成形技術ですでに確立されている部品を3Dプリントしたいということです。その結果、彼らは、積層造形が従来の技術よりも高価になる傾向があることに驚いています。

理解する必要があるのは、3D印刷を使用して従来の方法で製造された部品を再現しても、ほとんどの場合、安価になるわけではないということです。

もう1つの課題は、積層造形の助けを借りて材料科学の問題を克服できないことです。 AMは単なる成形技術です。セラミック加工に必須の焼結の問題を克服することはできません。

たとえば、マルチマテリアルセラミックパーツを3Dプリントするのは簡単です。しかし、これらの材料を一緒に焼結することは難しいでしょう。そのような考慮事項は時々過小評価されていると思います。

SmarTechAnalysisによる最近のレポート 状態 セラミック3D印刷の成長は、主に最終部品の生産によって推進されること。それについてどう思いますか？

私は完全に同意します。私たちが10年前に始めたとき、誰も高性能セラミック3D印刷のアイデアを持っていませんでした。そして今、私たちでさえ気づかなかったほど多くのアプリケーションを目にしています。

私はセラミックが未来の素材であると強く信じており、私たちはこの旅のほんの始まりに過ぎません。過去10年間、私たちはセラミックでも3D印刷が可能であることを示し、証明する必要がありました。そして今、人々はこの技術を利用し始めています。

私もまた、人々は今、AMなどのデジタルテクノロジーは、テクノロジーで可能なデジタルインベントリのおかげで、ロックダウンの解決策になり得ることに気づき始めています。

デジタルテクノロジーの方法について少し詳しく教えてください。と3D印刷は、企業にサポートを提供できますか？

COVID-19の危機の間、特定のサプライヤーが封鎖されました。たとえば、射出成形では、サプライヤがツールを持っており、部品を再度製造する場合は、サプライヤに行って、より多くの部品を製造するように依頼します。通常の環境で製造します。

しかし、COVID-19の状況は、世界のサプライチェーンをはるかに脆弱にし、現在混乱させています。多くの企業はサプライヤーに連絡できないか、サプライヤーが部品を製造できません。

一方、積層造形では、使用するツールは機械自体だけです。機械はここヨーロッパ、米国、アジア、基本的にどこにでも置くことができ、必要なのはデータを機械に転送し、工具を使わずに部品をすぐに印刷することだけです。

もちろん、AMのパーツを認定する必要がありますが、全体として、このテクノロジーにより柔軟性が大幅に向上します。

もう1つのポイントは、AMのデジタル性により、設計ファイルを実地棚卸ではなく仮想ストレージに保存し、オンデマンドで印刷できることです。

今後数年間のセラミック3D印刷の進化をどのように見ていますか？

これからは大きな可能性があると思います。とはいえ、他のAM技術とは対照的に、セラミックAMは、最初から高品質の部品の要件を満たす必要があります。

セラミック部品が必要な場合は、単なる試作品であっても、従来の製造と同じ材料特性を備えている必要があります。これは、高温や腐食性の環境などの過酷な環境で使用するためです。

視覚的なプロトタイプが必要な場合は、セラミックで作成するのではなく、プラスチックで作成します。あなたは常にセラミックAMを使った機能的なプロトタイピングを望んでいるので、最初からロットサイズ1の製造を行っていました。

Lithozの1年先はどうなりますか？

私たちのビジネスにとって、パンデミックの2つの異なる結果が見られます。

まず、アディティブマニュファクチャリングを一時停止し、他のことに集中している少数の顧客グループを目にしました。

別のグループでは、現在、より多くの企業が注目しています。デジタル倉庫保管などのデジタル生産技術の利点と、サプライチェーンを安定させる可能性があるため、さらに多くの添加物があります。

現在の状況は世界経済にとって悪いことですが、人々はこれらの問題を克服する手段としてデジタル生産技術を考え、考え方を変え始めているため、企業は積層造形の可能性を認識していると思います。

Lithozにとって、この危機が当社の収益と売上に大きな影響を与えるとは思われません。未来は私たちにとって非常に明るいです。

現在、開示できないプロジェクトがたくさんあります。それらは将来登場し、人々はセラミック3D印刷ですでに可能であることに非常に驚かれることでしょう。