Lithoz CEOヨハネス・ホーマ博士が語るセラミック3Dプリンティングの未来

セラミック3Dプリンティングは、ヘルスケアから航空宇宙まで幅広い産業をすでに変革しつつある、最先端の積層造形分野です。比較的新しい技術ながら、プロトタイピングから量産へと、多様なアプリケーションで移行が進んでいます。

セラミック3Dプリンティングを専門とする企業はわずかです。その中で、オーストリアのリーダー企業Lithoz（リソーズ）は、装置、ソフトウェア、高性能セラミック材料を一体的に提供しています。

Q: Lithozのミッションは何ですか？

A: 当社は高性能セラミック3Dプリンティングの世界的なテクノロジープロバイダーです。ハードウェアと材料の提供にとどまらず、お客様が従来の製造からデジタルファブリケーションへ移行できるよう支援し、積層造形とセラミック産業のギャップを埋めています。

Q: Lithozはどのように始まったのですか？

A: コア技術は2006年、ウィーン工科大学と歯科企業Ivoclar Vivadent AGとの共同研究で生まれました。2010年にはブレークスルーを達成：当社システムで造形したセラミック部品が、従来工法製品と同等の機械的特性を示したのです。この成果を受け、Lithozを専業会社としてスピンアウトさせました。

Q: Lithozの技術はどう動作するのですか？

ステレオリソグラフィーに似た光重合プロセスですが、レジンにセラミック粒子を分散させています。光で層ごとに硬化させ「グリーンボディ」を造形し、その後脱脂・焼結炉で焼成することで、目標の機械的性能を持つ致密なセラミック部品へと変換します。

Q: 主なアプリケーション分野は？

3つのコア市場に注力しています：

• 医療： 生体吸収性・非吸収性インプラント（2017年より実用化）、電気絶縁性や非磁性が求められる医療機器、セラミックの低熱伝導率を活かした患者固有の義肢装具
• 航空宇宙： タービンブレード用鋳造コア。複雑な内部冷却流路は射出成形では不可能
• テクニカルセラミックス： 衛星部品、RFエレメント、繊維・半導体向け高精度機械部品

高級消費財分野でも、セラミックの美的特性と材料特性が評価され、新たな機会が生まれています。

Q: 金属にも対応できますか？

A: 材料を機械に合わせるのではなく、材料に合わせて光重合プラットフォームを適応させる哲学で開発を進めてきました。このアプローチにより、射出成形品と同等の解像度・機械的性能で金属造形が可能なスピンオフ企業Incus（インカス）を設立しました。

Q: 現在、セラミック3Dプリンティングはどの程度成熟していますか？

比較的若い分野であり、知見の蓄積は道半ばです。しかし、経営層への最近のヒアリングでは、多くの組織がセラミックAMの可能性を認識し始めており、特に生体適合性や電気絶縁性が重要な用途では、金属3Dプリンティング以上のポテンシャルを見出しています。

Q: 企業がセラミック3Dプリンティングを検討し始める最良の方法は？

最も現実的な入り口はプロトタイピングです。従来工法では不可能な複雑・高性能部品を特定できれば、セラミックAM独自の材料特性を活かして競争優位を築けます。成功事例の多くは、ボトムアップ的な試行ではなく、トップダウンの戦略的イニシアチブから生まれています。

Q: 企業が予期すべき課題は？

よくある誤解として、従来工法で効率的に生産されている部品でコスト削減を期待するケースがあります。AMは依然として「少量・高精度」向けの技術であり、そこが強みです。また、セラミック焼結には制約があり、マルチマテリアル造形では共焼結の課題が生じるため、慎重なプロセス計画が必要です。

Q: 最近のSmarTech AnalysisレポートはセラミックAMの成長についてどう述べていますか？

最終製品の生産が主な成長ドライバーになるとの見解に同意します。この10年間で、セラミックAMが機能的・高品質な部品を生産可能であることを実証し、量産レベルの技術として確立されつつあります。

Q: デジタル技術とAMは、サプライチェーン混乱時にどう貢献できますか？

COVID-19危機では、従来のサプライヤーが物理的な金型アクセスの制約を受けたのに対し、AMシステムなら設計データのみで運用可能です。設計ファイルを大陸を越えて転送し、現地で造形できるため、金型と在庫への依存を排除できます。この柔軟性は、グローバルなサプライ不確実性に直面する企業にとって戦略的優位性となります。

Q: セラミック3Dプリンティングの今後は？

部品品質の限界への挑戦が続きます。セラミック部品は、従来工法品と同等の厳しい性能基準、特に高温・腐食環境での性能を満たす必要があるため、機能プロトタイプはすでにロードマップの核となっています。アプリケーションポートフォリオの拡大と材料選択肢の強化を見込んでいます。

Q: 来年に向けてLithozはどう動きますか？

パンデミックで一部顧客の動きは鈍りましたが、デジタル製造への関心を加速させる側面もありました。Lithozは収益基盤が堅調に維持されると確信しており、セラミックAMの進化する能力を示す複数の未発表プロジェクトを進行中です。