3Dプリントに低価格なセラミック材料が登場：Alumina 4Nレジンでセラミック部品の製造が可能に

この度、FormlabsからSLA光造形方式プリンタ向けに新材料が登場します。業界初となる、誰でも手頃な価格で高機能なセラミック部品の製造が可能なテクニカルセラミック材料、Alumina 4Nレジンです。

ユーザー様は、3Dプリントの柔軟な作業手順と設計の自由度はそのままに、純度99.99%のアルミナセラミックス材料を使って直感的で費用対効果の高いセラミック部品の製造が可能になります。

FormlabsのSLA光造形プリンタは、定評ある使いやすさ、造形の成功率、手頃な価格で高機能な3Dプリントを実現します。新材料がリリースされるごとに新たな用途や業界へと可能性を広げ、Formlabs製品のユーザー様が常に限界を押し広げながらイノベーションを推進するお手伝いをします。

Alumina 4Nレジンは、業界で初めて手頃な価格を実現した高機能テクニカルセラミックです。無理のない価格で直感的な作業手順の導入を検討中の方、または現在すでにForm 3シリーズのデスクトッププリンタをご使用中で、さらに用途を広げたいとお考えの方にお勧めです。

これまでセラミック部品を製造するには、鋳込み成形、プレス成形、射出成形と、高額な製造手法に頼るしかありませんでした。製造には特殊な設備と専門知識が必要なため、専門の受託メーカーに外注するのが一般的です。セラミック部品を少量だけ製作したいというエンジニアやメーカーは、大量生産の場合にしか費用対効果が出ない価格と工程を受け入れるしかありません。

その他多くの材料や用途でも問題を解決してきた3Dプリントなら、セラミック部品の製造にも解決策を提供できます。FormlabsのSLA光造形プリンタで費用対効果の高い製造を実現しましょう。

また、従来の製造手法では設計面で非常に厳しい制約が課せられていました。鋳造や射出成形の工程では設計の自由が効かず、オーバーハングや内部構造、格子構造などの製造が困難でした。

3Dプリントなら設計の柔軟性が上がり、航空宇宙や自動車業界など、優れた耐熱性や耐薬品性が求められる業界で新たな革新技術誕生の可能性が広がります。こういった業界では、ほんのわずかな設計の違いが空気流や流量の改善につながることがありますが、セラミック部品の場合、従来の製造手法の設計制約が厳しく希望する変更が実現できないことがあったのです。3Dプリントなら、過酷な環境での使用にも耐えられるテクニカルセラミック部品を製造し、最適な設計を見つけ、射出成形や鋳造では実現できなかった複雑な形状も具現化できるようになります。

Alumina 4Nレジンを先行して使用した経験のあるユーザー様からも、アディティブマニュファクチャリングにおけるセラミック材料の成功を喜ぶ声が届いています。

米空軍研究所のMaterials and Manufacturing Directorate部門では、航空機、宇宙船、ミサイル、ロケット、地上システムの構造・電子・光学部品に使用する材料、製造工程、高度な製造技術の開発をしています。空軍の製品センター、ロジスティクスセンター、および作戦司令部は、材料、非破壊検査、システムサポート、および高度な製造手法に関する同部門の専門知識を借りて、システムや遠征部隊の展開、そして運用上の課題を解決しています。

Atlas Elektronik UK LTDは、イギリスを拠点とする海軍/海洋エレクトロニクスおよびシステム会社です。水中音響学やセンサ工学、情報技術分野に関する深い専門知識を誇り、世界中数多くの海軍および民間企業から信頼できるサプライヤーとして選ばれています。

テクニカルセラミックは、極端な耐熱性、耐薬品性、絶縁性が求められる多くの業界で広く使用されています。

• 高電圧用途
• 耐熱保護部品
• 金属鋳造用の型
• カスタム金型や窯工具
• 高い耐熱性、耐薬品性、または絶縁性が求められる機能確認用エンジニアリング試作

高温断熱材料であるセラミックは、電気試験やアイソレータ、コネクタハウジングおよびカバー、端子台、スパークプラグ用絶縁体、電気機器用のマウント、絶縁ハウジングやチューブなどの部品に最適な材料です。エンジニアリング企業やメーカーが、カスタマイズや試験、小ロット量産でも費用対効果を上げられるテクニカルセラミックを使用できるようになると、より簡単かつ効率的に製造手法を切り替えられるようになります。

また、従来の鋳造や成形工程を支える治工具をAlumina 4Nレジンで作るというのも、製造工程の効率アップとコスト削減を実現できる方法の一つです。従来の製造手法で製作した部品の形状、サイズ、構造の種類に関わらず、脱脂および焼結炉、その他設備はそのままお使いいただけます。Alumina 4Nレジンなら、治工具や台板などのキルンファニチャー、フック、ハンガー、その他さまざまな部品を簡単に設計・造形することができ、より多くの部品をオーブンに収めることでスペースと時間を最適化し、加熱工程で発生するムラを抑えて均一な仕上がりを実現します。

エンジニアリング研究においては、テクニカルセラミックを使った作業手順なら莫大な助成金やお役所仕事が必要なく、エネルギー効率、航空宇宙、輸送、化学薬品処理、その他さまざまな分野で革新技術誕生の一歩となるかもしれません。装置や工具などのセラミック部品をこれまでより迅速かつ手頃な価格で製造できるようになれば、エンジニアが各業界の現在の慣習を変えるような製品や工程の開発をする助けになるかもしれません。

FormlabsのSLA光造形プリンタの直感的な作業手順とAlumina 4Nレジンを組み合わせることで、これまでは高額な受託メーカーか、作業手順が複雑で10倍以上高価な（専用の）セラミック対応3Dプリンタでしか製造できなかった高機能セラミック部品が、全く新しい方法で実現できます。

1. 3Dプリント：Alumina 4Nレジンは、Form 3/B/+プリンタを使って積層ピッチ50ミクロンでプリントできます。生強度が高いため、Stainless Steel Build Platformから取り外すにはカミソリの刃のような薄手の工具が必要になります。（Build Platform 2も使用できますが、クイックリリースによる造形品の取外しには非対応です。）

2. 洗浄：造形品をプラットフォームから取り外したら、専用の溶剤Ceramic Wash Solutionを使って洗浄します。この時にサポート材の痕もウェットサンディングできれいににします。溶剤はFinish Kitの洗浄バケットかForm Washで使用できます。 

3. 脱脂と焼結：洗浄の後は圧縮空気で余分な溶剤を飛ばし、造形品をオーブンに入れて完全に乾燥させます。乾燥した造形品を脱脂用のオーブンに移し、最終工程としてオーブン内で焼結させます。材料特性を最大限に引き出すためには、こちらの加熱工程スケジュールに従って作業を行なってください。

セラミック部品やセラミック製品は何千年もの間使用されてきたにも関わらず、ほとんど変わっていません。高い耐熱性、耐電性、耐薬品性を頼りにセラミックを使用する現代の産業は、鋳込み成形、プレス成形、射出成形の厳しい制約に苦しんでいます。一部のセラミック対応3Dプリンタでその可能性が証明されてきたものの、作業手順が複雑で高額なため、多くの人には手が届かない状態でした。

Formlabsがこれまで数多くの用途でも実現してきたのと同じ効率性、使いやすさ、手頃な価格で、Alumina 4Nレジンはテクニカルセラミック部品製造の常識を覆します。高純度テクニカルセラミック材料の登場で、3Dプリントの長所と高機能材料の長所が融合し、あらゆる業界の可能性を押し広げていくことでしょう。

Alumina 4Nレジンの詳細やご検討中の用途のご相談は、Formlabsのスペシャリストまでお気軽にお問い合わせください。