セラミックスの研究

2021年10月5日 | Nils Achilles

3Dプリンティングとも呼ばれる付加製造(AM)は、CADモデルやデジタル3Dモデルから3次元オブジェクトを構築する技術です。セラミックスのAM手法として最も広く使用されているものの一つが、ダイレクト・インク・ライティング(DIW)です。その課題についてぜひご覧ください。

3Dプリンティングとも呼ばれる積層造形(AM)は、CADモデルまたはデジタル3Dモデルから3Dオブジェクトを構築する技術です。その独自のメリットから、ここ数年でますます普及が進んでいます。AMにより、チャネルやアンダーカットなど、従来の製造方法では不可能な特殊なジオメトリの作成が可能になります。製造専用の工具を必要としないという点は、小ロット生産や試作品の生産において時間とコストを削減できるため、特に大きなメリットとなります。また、特定の設計に必要な分のみを使用するため、材料の無駄も少なくなります。

Thumbnail-WP-Ceramics

まるで芸術家が傑作を彫り上げるかのように、積層造形には想像力、細部への厳格なこだわり、そして完成品に干渉する障害を特定する視点が求められます。これは、最終製品が安全性と品質が何よりも重要とされる医療機器、自動車、航空宇宙分野で使用される重要部品である場合に特に重要となります。セラミック化合物である窒化ケイ素は、その物理的安定性、耐熱性、生体適合性、電気的特性から、こうした用途によく使用されています。

セラミックスの最も一般的な積層造形方法の1つが、ディレクトインクライティング(DIW)です。DIWは、歯磨き粉に近い一貫性を持つべき液相インクを塗布します。制御された流量で小さなノズルから吐出され、デジタルで定義されたパスに沿って一層ずつ堆積され、3D構造を製造します。しかし、DIWによるバルク部品のプリンティングは非常に困難です。プリンティング戦略や乾燥パラメータなどの側面は、得られるサンプルの品質に大きな影響を与える可能性があります。プリンティングプロセスではグリーンパーツ(成形体)が作成されるだけです。それが完了した後、焼結のプロセスが始まります。このプロセスは、考慮すべき非常に重要な追加の課題をもたらします。

ファインセラミックスの3Dプリンティング技術のエキスパートであるKYOCERA Fineceramics Precision GmbHは、世界トップ250に入る大学の1つであるイタリアのパドヴァ大学とタッグを組み、これらの課題を調査しました。京セラは、航空宇宙、半導体、その他自社製品に独自のプリンティング特性を求める産業など、幅広い用途に向けて、精密で効率的なファインセラミックソリューションを提供しています。

Yxlonは、異なるプリンティングパターンを使用してDIWで製造された窒化ケイ素バーの残留気孔構造をテストするためにX線マイクロCTを使用することで、この研究プロジェクトを支援しました。このホワイトペーパーでは、その発見の概要を説明し、X線マイクロCTで実施された非破壊検査がDIWにおけるより良い視点の獲得にどのように役立つかを示します。

学習内容:
- ディレクトインクライティング(DIW)がセラミックスにとって優れたAMソリューションである理由、および克服しなければならない課題
- 材料の選択、準備、乾燥プロセスを含むプリンティング戦略が製品品質にどのように影響するか
- コンピュータ断層撮影(CT)が研究をどのように充実させ、加速できるか

最新の3件のニュース

テクノロジースポットライト:連続回転とAIノイズ除去を備えた生産速度対応3D X線検査

2026年10月29日 | Hao-Che Chien、Chien-Yu Kuo

ハードウェアとソフトウェアを組み合わせたアクセラレーテッド・ワークフローにより、高品質なTSV検査を生産ラインへどのように近づけるか。

詳細を読む

ガラスの向こう側を見る:アドバンストパッケージング向けTGV(ガラス貫通電極)のX線検査

2026年6月22日 | Dr. Daniel Stickler

ガラスは、アドバンスト半導体パッケージングの基板材料としてますます注目を集めています。その寸法安定性と電気的特性により、大面積パネルや高密度配線構造の興味深いベースとなります。しかし、TGV(ガラス貫通電極)を用いてガラス内に電気接続を配線する場合、新たな検査の課題が生じます。関連する欠陥の多くは、もはや表面からは見えないのです。 Photomask Japan 2026において、当社はガラス基板およびTGV構造の最初のイメージング事例を発表しました。この結果は、X線イメージングがエッチングされたガラスビアやメタライズされたTGV内の欠陥に対する非破壊的なアクセスをどのように提供できるか、そして傾斜撮影、コンピュータ断層ラミノグラフィ、検出器の性能、AI支援解析がなぜ重要であるかを示しています。

詳細を読む

CTを使用してシュレスヴィヒ=ホルシュタイン州のドゥーヴェンゼー湿原で新たな発見を掘り起こす

2026年6月8日

今年初め、当社はフラウンホーファー個別医療技術・工学研究機構(Fraunhofer IMTE)および Leibniz Centre for Archaeology(LEIZA)と共同で、北ドイツ最古の墓地として知られるシュレスヴィヒ=ホルシュタイン州のドゥーヴェンゼー湿原で出土したオーロックス(原牛)の頭蓋骨の中にあったユニークな発見物の調査に取り組みました。

詳細を読む