セラミック3Dプリント技術は、細分化された用途の出現により人気が高まっている

出典: インテリジェント製造ネットワーク

技術の継続的な発展により、積層造形技術の 1 つであるセラミック 3D プリント技術は、従来の積層造形技術と同様に、医療、エンターテイメント、家庭などの業界でのアプリケーションに徐々に欠かせないものになってきています。

Smart Manufacturing Networkによると、2019年、世界の3Dプリンティング業界は119億5,600万米ドルに達し、成長率は29.9%、前年比4.5%増加しました。国内の状況を見ると、国内3Dプリント産業の規模は2019年に157億4,700万元に達し、2018年に比べて大幅に増加しました。 2020年、国内の3Dプリント業界は再び変化と革新の最前線に立っています。

セラミック材料は、高硬度、高強度、耐高温性、低密度、良好な化学的安定性、耐腐食性などの優れた特性を備えており、三大固体材料の1つです。現在、3Dプリントで作製される主なセラミックとしては、ジルコニアセラミック、アルミナセラミック、リン酸カルシウムセラミックなどがあります。

一般的なセラミック 3D プリント構造設計には、サンドイッチ構造、バイオニック構造、格子構造、パーソナライズされた設計などがあります。そのうち、サンドイッチ構造の利点は、吸音性、断熱性、耐疲労性、軽量性、高い曲げ強度、不安定性に対する強い耐性などであり、格子構造の利点は、材料の節約、重量の軽減、外部荷重の均等な分解、支持力の確保、インプラントとして使用した場合に人体組織と密接に一体化することです。

セラミック材料の 3D 印刷技術の実現には、2 つのシステムが必要です。1 つは、構造とグラフィックスを設計し、共通のコード言語に変換するために使用されるコンピューターソフトウェアシステムです。もう 1 つは、最終製品を出力して印刷するために使用される指示を受信するオペレーティングシステムです。

具体的なプロセスの観点から見ると、3D プリントはセラミックインクの供給によって実行されます。徐々に色を変えたい場合は、原料に異なる色の粉末を加えることでその効果を得ることができます。専門的な機械化作業により、陶磁器工芸品は高い歩留まりと精巧で独特な形状を誇ります。

まとめると、3Dプリントは陶磁器の細部をより繊細で鮮やか、斬新、立体的にし、色彩をより豊かで多様にすることができます。基本モデルに基づいて、3Dプリント技術を使用して陶磁器を自由に縮小または拡大することができ、陶磁器の欠陥や欠陥をタイムリーに修復することができます。セラミックは他の素材に比べて見た目が美しく、触感に優れ、耐薬品性や生体適合性にも優れているため、セラミック 3D プリントは 3D プリント医療用途でよく使用されます。

3D プリントされたセラミック製品のプレゼンテーションには、常に対応する機器の使用が必要です。セラミック3Dプリンターを使用すると、これまでプラスチックや金属を材料として使用していた3Dプリントが、特別な専用粘土を印刷の原料として使用できるようになり、頭の中にある創造的な形状をすぐに実際のオブジェクトに変えることができます。セラミック超高速乾燥ボックスは、印刷が完了した後、セラミックブランクをすばやく乾燥させて釉薬をかけます。その後、セラミック急速焼成炉に送られて焼成され、セラミック作品が完成します。国際磁器の首都である江西省景徳鎮では、多くの科学研究機関、大学、企業が3Dプリント関連の技術や設備を導入しています。

調査レポート「2020年のセラミック付加製造」によると、セラミック付加製造市場は、すべてのハードウェア、材料、関連部品の収益を含めて、2030年までに31億米ドルに成長すると予想されています。従来のセラミック（砂とセメント）に関連するすべての収益を含むセラミック市場全体は、同年までに48億ドルに達する可能性があります。

インダストリー4.0を背景に、世界各国の政府からの強力な支援を受けて、世界の3Dプリンティング業界は今後10年間、急速な成長期を維持すると予想されています。 IDCの予測によると、世界の3Dプリンティング業界の生産額は2020年に289億米ドルに達する見込みです。わが国は、世界の3Dプリント産業の発展を強力に推進し促進する立場から、3Dプリント産業の標準の策定、専門人材の育成、最先端技術の研究開発にさらなる力を注いでいきます。

わが国の2020年の付加製造産業の発展目標は、主要なコア技術の国際同期開発を実現し、プロセス設備が基本的に業界の応用ニーズを満たすことを保証し、エコシステムの構築を大幅に改善し、一部の分野で大規模な応用を実現し、国際開発能力を大幅に強化することです。 2020 年末までに、これらの小さな目標の達成について、より包括的かつ客観的に理解できるようになるかもしれません。

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