3Dプリンティング材料:その現状と開発動向、ビジネスチャンス

~樹脂材料を中心に解説~

各積層方式の特徴と材料への要求特性を網羅
樹脂材料を中心に材料開発の観点から見た3Dプリンター技術動向を解説

本セミナーの4つのポイント
 1.3Dプリンティング(AM)技術の活用分野から材料への要求特性を理解し、その材料への理解を深める
 2.今後重要となると思われる最終製品製造のための材料、特に複合材料、高耐熱材料などの要求特性や特徴を理解する
 3.特に注目されている3Dプリンティングの用途の動向を探る
 4.新たな用途や材料開発へのヒントを掴み関連ビジネスへの展開のきっかけを探る

セミナー趣旨

 30有余年前に試作模型を作製する目的で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。これらの基本特許が消滅したことを契機に2012年に大きなブームが巻き起こり「ものづくり」の新しい流れとなっている。今日、AM法は簡便に3Dプリンティングと呼び、その装置を3Dプリンターと呼ぶようになっている。

 生活環境や製造業においてデジタルによる大変革が起こりつつあり、これはDigital Transformation(DX)が叫ばれている。3DプリンティングはDXの担い手として、新しい「デジタルによるものづくり」の中心的方法としての期待が大きい。最近では「オンデマンド生産」や「デジタル在庫」が話題になり、この3Dプリンティングは最終製品製造のための手段として大きく成長しようとしている。

 2020年に始まった新型コロナウィルスの感染拡大、および、2022年2月24日に開始されたロシア軍のウクライナ侵攻により、世界秩序や経済環境とともにサプライチェーンも大きな影響を受け、変貌しその地図が大きく変化した。今後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。

 各3Dプリンターの材料はそれぞれの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。しかし、役割を増している直接製品製造のための材料の種類や性能は、我々が生活で何気なく触れる材料の域までには至っていない。そのために、3Dプリンターを効果的に用いて、新しいものづくりに利用し、最終製品とするためには材料の更なる進化が求められ、高性能で高機能な材料の開発が必須である。そのため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。

 本講演では、①3Dプリンティング(AM)技術の活用分野から材料への要求特性を理解し、その材料への理解を深める②今後重要となると思われる最終製品製造のための材料、特に複合材料、高耐熱材料などの要求特性や特徴を理解する③特に注目されている3Dプリンティングの用途の動向を探り、④新たな用途や材料開発へのヒントを掴み関連ビジネスへの展開のきっかけを探る。この4つのポイントを押さえて解説を進めていきたい。

受講対象・レベル

・企業・研究機関の新規ビジネスの企画担当者、特に3Dプリンターに興味を持っている企画担当者
・材料メーカ・研究機関の開発者で、自社製品を利用して3Dプリンター材料に取り組もうとしている材料開発者。
・製造業・研究機関の製品設計・開発者で、3Dプリンターを利用して製品開発に取り組もうとしている開発者。
・3Dプリンターに関する現状、動向を調査し、自社での取り組みを推進する知財関係者

習得できる知識

・3Dプリンティングの基礎知識を再確認する
・3Dプリンティングの最新の状況を確認する
・3Dプリンティング関連特許の状況を知る
・3Dプリンティングの材料とその開発の現状を知る
・3Dプリンティングを利用する製品開発の動向を知る。
・3Dプリンティングに利用される新規材料の開発動向について知る

セミナープログラム

1.はじめに
 1.1 3Dプリンティングとは
 1.2 3Dプリンティングの市場
 1.3 3Dプリンティングの用途
 1.4 3Dプリンティングの特許の状況

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 3Dプリンティング材料発展の歴史
 2.3 各3Dプリンティング材料について
  2.3.1 液槽光重合法(VPP) 
  2.3.2 材料噴射法(MJT)
  2.3.3 材料押出し法 (MEX) 
  2.3.4 粉末床溶融結合法 (PBF) 
  2.3.5 結合剤噴射法 (BJT)
  2.3.6 シート積層法 (SHL)
  2.3.7 指向エネルギー堆積法 (DED)
  2.3.8 ハイブリッド型積層造形法

3.3Dプリンティングの動向
 Formnext 2022〈独〉、RAPID-TCT2022(米)、TCT-Japanや次世代3Dプリンター展などの国内展示会及び各装置メーカの主催するWebinarなどで見えたものからその動向を探る

4.3D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
 4.1 最終製品製造を意識した3Dプリンティング
      4.1.1粉末床溶融造形法による製品製造
      4.1.2インクジェットと加熱によるHSS(High Speed Sintering)法
      4.1.3 PEEKなどのスーパーエンジニアリングプラスチックの造形
      4.1.4 再び注目を集めている液槽光重合法の光硬化性樹脂材料への期待
 4.2 液槽光重合法を中心とした最終製品製造、宝飾、歯科、セラミック造形等と今後の動向
 4.3 注目されているヘルスケア用途への3Dプリンティング
 4.4 今後期待される用途、5G, 6Gを見据えて3Dプリンティングでどんなビジネス展開が可能かを探る。

5.まとめ

□ 質疑応答 □

セミナー講師

横浜国立大学 総合学術高等研究院 客員教授 萩原 恒夫 氏
 
【略歴】
1974年 群馬大学大学院工学研究科修了。同年帝人株式会社入社。帝人東京研究センターにて感光性樹脂、導電性高分子の研究に従事。1990年筑波大学より理学博士。1994年4月より帝人製機(株)オプトイメージ事業部樹脂開発部にて光造形用樹脂の研究開発に従事。樹脂開発部長を経て、2000年4月よりオプトイメージカンパニー社長。2001年4月より帝人製機(株)オプトイメージカンパニーとNTT-Dataシーメット社の統合によりシーメット(株)常務取締役。2010年5月退任、2010年6月より2016年3月まで東京工業大学大学院理工学研究科(産官学連携研究員)、2011年4月より2015年3月まで山形大学有機エレクトロニクス研究センター客員教授。2015年4月より東北大学大学院医工学研究科非常勤講師。2016年5月より横浜国立大学成長戦略研究センター連携研究員。

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全国

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3Dプリンタ   高分子・樹脂材料   高分子・樹脂加工/成形

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