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SIP/革新的設計生産技術 「高付加価値セラミックス造形技術の開発」 〜 3Dプリンターを発展させたレーザーによるセラミックス積層焼結 〜


1.研究開発の背景
(1) 3D積層造形技術は、「3Dプリンター」として急速に普及。
(2) プラスチックの積層造形はすでに装置発売から20年が経ち、最近ではパーソナルユースも可能な低価格帯の装置が、家電量販店で販売されるような状況。
(3) また、金属の積層造形は、レーザー技術の進展によって、チタン合金やニッケル合金のような高融点金属材料の造形が可能となり、実用部材への応用研究が世界的に活発化。
(4) 一方、プラスチック・金属とともに「3大材料」のひとつに数えられるセラミックスの積層造形は、研究の黎明期にあり、他の材料とは異なる多くの技術的課題に直面。

2.研究開発の内容
(1) 「高付加価値セラミックス造形技術の開発」は、3D積層造形技術とハイブリッドコーティング技術の2つの革新的セラミックス製造技術を基盤技術として共同開発し、これらの基盤技術をセラミックス産業のイノベーションにつなげる取り組み。
(2) ファインセラミックスセンター(JFCC)は、「3D積層造形技術の開発」に参画し、3Dプリンターを発展させた積層造形でセラミックス部材を直接製造可能な技術の開発に取り組む。
(3) この技術開発によって、イノベーションの芽となるアイデアをシームレスに実際のセラミックス部材につなげることが可能となり、セラミックスの優れた特長を利用した新たな高付加価値部材、あるいはこれらの部材を利用した革新的製品群への発展が期待される。
(4) JFCCでは、構造材料として広範な用途を持つセラミックス材料について、レーザー照射で焼いて固める3D積層プロセスの加熱挙動や微細構造に関する基礎的検討を進め、レーザーを用いたセラミックス部材の3D造形技術を開発する。

3.研究開発の実施方法
(1) 研究開発体制
ファインセラミックスセンター(JFCC)は、TOTO株式会社、日本ガイシ株式会社、日本特殊陶業株式会社、株式会社ノリタケカンパニーリミテド、独立行政法人産業技術総合研究所、国立大学大阪大学接合科学研究所と共同で本研究を実施。
(2) 研究開発期間
 2014年10月〜2019年3月(5年間)
(3) 研究開発予算(革新的設計生産技術のテーマ全体)
 25.5億円(2014年度)

4.補足
(1) 本研究は、「SIP/革新的設計生産技術」の一環として実施。独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)からの委託業務として実施。


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