6/11 3Dプリンティング材料: その現状と開発動向、如何にしてビジネスチャンスにするか？

 横浜国立大学 総合学術高等研究院 客員教授　萩原 恒夫 氏

 　40有余年前に試作模型を作製する目的での小玉秀男氏により発明された光造形法を緒に各種三次元積層造形法(Additive Manufacturing = AM法)が発明されてきた。これら基本特許の消滅を契機に2012年に大きな「3Dプリンターブーム」が巻き起こり「ものづくり」に新しい流れが出来た。今日、AM法は3Dプリンティングとも呼び、装置を3Dプリンターと一般的に呼ばれている。
生活環境や製造業においてデジタルによる大変革(Digital Transformation=DX)が進行しており、このDX「デジタルによるものづくり」に3Dプリンティングが重要な役割を担っている。また、新型コロナウィルス、ロシア軍のウクライナ侵攻等によるサプライチェーンが大きく変貌した。このサプライチェーンの再構築にはDXとともに「データさえあればどこでもものが作れる」3Dプリンティングが大きな役割を果たすと考えられている。

　一方、「オンデマンド生産」や「デジタル在庫」が話題になり、この3Dプリンティングはこのための手段として大きく成長しようとしている。各方式の3Dプリンター材料はそれら装置に応じて開発されており、3Dプリンターで直接最終製品を製造する役割は年々拡大し、現在3Dプリンティング利用の4割近くまでに至っている。直接最終製品製造には粉末床溶融法(PBF)や材料押出し法(MEX)を中心に展開されているが、材料性能や品質・信頼性で顧客のニーズを充分に満たすほどには至っていない。そのため、材料の更なる進化が求められ、高品質で高信頼な材料の開発が必須であり、ヨーロッパを中心とした化学系大企業がビジネスチャンスとみて参入が続いる。
　
　講演では、3Dプリンティング材料への取り組みについて、大半を占める樹脂材料を中心に、金属材料や無機材料を含めて材料の視点から、現状を俯瞰し、ビジネスチャンスにつなげる今後の方向性を探ることとする。

 １．はじめに
　1.1 3Dプリンティングとは
　1.2 3Dプリンティングの特許の状況
　1.3 3Dプリンティングの市場

２．3Dプリンティングの材料とその用途 ～各積層方式とその材料の要求特性と現状～
　2.1 3Dプリンティングの材料概説
　2.2 各3Dプリンティング方式の材料と主な用途・要求特性はなにか
　　2.2.1 液槽光重合法(VPP) 
　　2.2.2 材料噴射法(MJT)
　　2.2.3 材料押出し法 (MEX) 
　　2.2.4 粉末床溶融結合法 (PBF) 
　　2.3.5 結合剤噴射法 (BJT)
　　2.3.6 指向エネルギー堆積法 (DED)
　　2.3.7 ハイブリッド型積層造形法

3．3Dプリンティングの材料、特に用途から見た今後とそのビジネス展開について
　3.1 国内外の3Dプリンティングの動向
　　3.1.1 最終製品製造を意識した3Dプリンティング
　　3.1.2 粉末床溶融造形法(PBF)、PBF法に分類されるHigh Speed Sintering(HSS)法を掘り下げる
　　3.1.3 材料押出し法(MEX)による最終製品への現状と今後
　　3.1.4 高精度・高精細が可能な液槽光重合法のアプローチ
　3.2 ヘルスケア関連用途への展開
　3.3 5G、6G時代への3Dプリンティング材料
　3.4 今後どの方式が最も有望か
　3.5 新規参入のためにはどんなリソースが必要か

4．まとめと提言

□ 質疑応答 □

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