【そのとき投資】MADDE、SiC素材3Dプリンティングで宇宙へ

MADDE|Schmidt（シュミット）｜ソン・ビョンギュン審査役

@そのとき投資(私はその時、投資することを決めました)では、現役の投資家がなぜこのスタートアップに投資したのかを共有します。

"We Print Universe"というスローガンの通り、MADDE（メイド）は炭化ケイ素(SiC)素材の3Dプリントで部品を製作しています。3Dプリンティングの専門家3人が集まって2023年上半期に創業した初期会社ですが、3人の共同創業者全員が大企業、政府出捐研究所で長年複合材料3Dプリンティング技術を開発してきたベテランです。

私たちは「どんな」問題を解決したいのか？

2019年からSPACE-Xは低軌道宇宙インターネット通信事業のためにStarlink（スターリンク）を本格的に打ち上げ始めました。わずか5年足らずの間に、今年10月末までに打ち上げられたStarlink衛星の数だけでも5,376基だそうです。SPACE-X社は2027年までに12,000機以上の群集衛星を打ち上げる計画なので、グローバル宇宙インターネット市場が本格的に開花し、私たちの実生活に適用されるようになれば、宇宙航空及び通信市場が近い将来、大衆の主な関心分野になるでしょう。

スターリンク宇宙インターネット通信網, /Starlink, SPACE-X

衛星内の反射板は非常に重要な部品です。衛星内に2つから 8つまで入るこの反射板は、カメラレンズの代わりに衛星内の光を集める役割を果たします。リフレクター部品の製造は軽量化、駆動環境の2つがカギになります。マイナス 200度の気温の宇宙環境内の光を集める反射鏡装置の特性上、前面と背面に極端な温度差が発生するため、熱膨張係数の低い素材を使用して反射鏡を作る必要があります。

従来、この反射鏡の素材として、熱膨張係数が0に近いガラス系のゼロデュール(Zerodur)などの素材が使用されてきましたが、この素材にはドイツが独自の技術を持っており、価格が非常に高いという欠点があります。そのため、特殊素材であるベリリウムや炭化ケイ素(SiC)素材が検討されていますが、これらの素材の加工難易度が高いため、現実的に適用が難しい状況です。

半導体、小型原子炉、ロケット発射体、国防分野など様々な先端分野でも駆動環境に適したSiC素材の部品に対する開発需要が存在します。最終的には、複雑な形状のSiC部品を低コストで迅速に製造できる技術が市場でさらに必要とされるようになり、MADDEの3Dプリンティング技術がこの需要に対応すると予想されます。

人工衛星用反射鏡, /Coorstek,韓国標準化学研究院

MADDE、SiC素材3Dプリンティングで先端産業時代を開く

炭化ケイ素(SiC)素材は、地球上に存在する3番目に強い物質として耐酸化性、耐摩耗性、優れた高温物性、耐食性などの特性で先端半導体製造や宇宙環境、小型原子炉駆動環境などの最先端産業分野に適用される素材です。優れた素材の物理化学的特性として、加工時に多くの制約があり、そのため製造コストが高く、製造時間が長いという欠点がありました。

MADDEはSiC粉末プリントに最適化された専用バインダージェット3Dプリンターを自社開発し、部品を生産する技術を保有しています。3Dプリンティング技術により、SiC素材の部品を焼結工程なしで製造することができ、従来の工程方式に比べて製造コスト及び時間を大幅に短縮することが可能です。3Dプリンティング後の熱処理、後処理により、従来の製造方式では実現できなかった複雑な形状の部品を顧客が望む物性に合わせて生産できるというメリットもあります。

現在、MADDEは航空宇宙、半導体、小型原子炉分野の韓国内外の大企業や研究機関とサンプルテストを実施しています。既存の製造方式では実現できない部品設計を最適化し、顧客社に逆提示し、評価を行うなど、高いレベルの研究開発協力を続けており、顧客社もSiC部品の拡張適用可能性について肯定的な反応を示しています。

MADDEの3Dプリンティング技術が画期的な理由

従来、SiC部品を製造するためには、製品別の金型をそれぞれ別々に製作し、SiC粉末と炭素の混合粉末を高温高圧で焼結した後、ダイヤモンドチップを使用して長時間切削加工する必要がありました。低い材料使用効率と長時間加工しなければならない特性のため、製品の拡張性が低く、高コストという限界が存在していました。また、SiC素材はセラミックの性質上、小さな工程誤差でも割れやすく、単純な形状しか加工できませんでした。

SiC材料を3Dプリンタで積み上げる方式は、従来のSiC部品切削加工方式のすべての問題点を克服します。公認機関で試験単位の評価を経て、3D工法で製作されたSiC部品の物性が従来の製造方式と同等以上であることを証明しました。

MADDEは、ファンディングを通じて顧客が望む物性の部品を生産するために、後工程設備の構築及び専門人材の確保を成功的にに進めています。2024年度は、様々な協力機関との研究開発課題を通じて、より高度化された製品開発と生産に拍車をかけていくものと期待しています。

Binder Jetting Process, /Additively

世界をプリントする

エンジニア出身の創業チームMADDEに初めて会ったのは、彼らがHYUNDAI（現代自動車）の社内ベンチャーチームに所属していた頃の夏でした。自社開発した研究用3Dプリンティング装置の隣に熱分析装置をつけたまま、汗をかきながら3Dプリンターで製作した衛星鏡用の支持体を取り出して見せてくれたオ・ジウォンCPOの姿が浮かびます。

MADDEに投資したのは、特定の産業分野に対する解決すべき問題定義を明確に提示し、どのような方法でこれを解決したいのかを提示するチームだったためです。宇宙航空、半導体、小型原子炉分野の産業が克服すべき技術に対する自身の悩みの線上で、産業の問題及び解決策を正確に提示してくれました。SiC素材で世界をプリントするという野心を持つ複合材料3Dプリンターの専門家たちの挑戦は現在進行形です。