テキサス大学ダラス校の研究者らは、歯科用途のジルコニア部品製造におけるセラミック3Dプリンティングの新しいアプローチを発表した。これにより、従来のプロセスで時間とエネルギーを多く消費していた段階を効率化できる。
従来のセラミック3Dプリンティングでは、ジルコニア粒子を結合するレジンを焼結前に除去する「熱脱脂（thermal debinding）」に20〜100時間を要し、これが製造コストと実用性のボトルネックとなっていた。研究チームは、この課題に対し、レジンを30分未満で除去する技術を開発した。
この改善は、革新的な加熱技術と真空技術を組み合わせることで達成された。多孔質グラファイトフェルトを用いて急速な高温加熱を行い、同時に真空システムが結合剤焼却時に放出されるガスを効率的に除去する。
この新しいアプローチにより、従来の方式と比較して処理時間を最大200倍、エネルギー使用量を3,500倍削減できる。迅速な加熱サイクルにもかかわらず、製造されるジルコニア部品は標準的な脱脂で得られるものと同等の構造的完全性と材料特性を示す。
この技術は、様々なセラミック歯科修復物に応用可能であり、米国国立科学財団の支援を受けて商業化が進められている。上級著者であるMajid Minary教授は、このアプローチが「個々の患者向けに同日中にカスタムプリントできるため、より高度な個別化、迅速な治療、1回の来院で永久修復物を受けられる利便性を提供する」とコメントしている。
この研究は「Single-step thermal debinding for ceramics vat photopolymerization in less than 30 minutes」と題され、2025年9月にCeramics International誌に掲載された。
元記事：Ultra-fast 3D-printing process could transform production of zirconia restorations