WACKER正在研發(fā)硅膠3D打印技術(shù)

3D打印領(lǐng)域沒有真正硅膠材料及相關(guān)工藝的狀況即將因WACKER CHEMIE的最新研究而得到改變。近日，這家有著百年歷史的世界知名化學(xué)廠商在第二季度報(bào)告中宣稱，他們的WACKER硅膠部門已經(jīng)開發(fā)出了一種能夠制造3D打印用硅膠材料的新技術(shù)。一旦成熟，這項(xiàng)由德國產(chǎn)品開發(fā)公司Ingenieure GmbH的協(xié)助開發(fā)的新技術(shù)將會很快被市場化，在包括醫(yī)療、汽車部件、隱形眼鏡和其它消費(fèi)品等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

硅膠的3D打印之所以久未出現(xiàn)，很大程度上與它本身的性質(zhì)有關(guān)。與金屬或熱塑性塑料不同，硅膠無法以簡單加熱然后打印的方式被塑造成其它形狀。之前，注塑工藝是唯一可以制造硅膠物體的方法。不過，這種工藝代價(jià)不菲，除非是用于大批量制造，否則很不劃算。而且對于一般的產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)、定制化和產(chǎn)品研發(fā)來說，制造硅膠模具的費(fèi)用非常高昂。為了解決這種問題，WACKER的研究者們需要開發(fā)一種完全不同的工藝。

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，此次WACKER開發(fā)出的新工藝與典型的3D打印方法類似，不過卻有所不同：它使用的打印床是玻璃材質(zhì)的，使用的硅膠材料的粘度很高，用于固化的紫外光也比普通3D打印使用的能量要高。打印時(shí)，一個(gè)與噴墨打印機(jī)上設(shè)備類似的打印頭會逐漸將一滴滴很薄的水滴狀的硅膠擠出到玻璃打印創(chuàng)傷，然后紫外光便會將硅膠固化。這種過程會不斷重復(fù)直至整個(gè)物體構(gòu)建完成，其中的每一個(gè)新的打印層都會在幾乎同時(shí)的瞬間被固化到下面已經(jīng)成型的硅膠層上。最終得到的物體耐熱并且透明，不僅有著如同使用注塑工藝制成的硅膠物體般極其光滑的表面，還具備完全的生物相容性。

“到目前為止，這種工藝還不能打印出有彈性的物體。世界上也沒有可以做到的工藝。注塑成型依然是許多制造產(chǎn)業(yè)采用的標(biāo)準(zhǔn)工藝，以后也會如此。不過，對于要做原型設(shè)計(jì)或僅僅想制作數(shù)量不多物品的人來說，這種快速靈活的方式卻非常合適�！盬ACKER公司研發(fā)部門的負(fù)責(zé)人Dr.  Bernd Pachaly表示。

采用了特殊設(shè)計(jì)的打印頭是新工藝的關(guān)鍵，它能夠以擠出非常小硅膠液滴的方式實(shí)現(xiàn)打印。另外，由于標(biāo)準(zhǔn)的3D打印軟件無法實(shí)現(xiàn)這些液滴在打印床上的精確定位，WACKER公司的研發(fā)者們還專門開發(fā)了一款可以滿足需要的程序。

每層打印結(jié)束后，這些細(xì)小的硅膠液滴便會融合成一條非常細(xì)的線，接著在不到1秒的時(shí)間內(nèi)被紫外光迅速固化。盡管打印速度沒有達(dá)到WACKER希望的市場化要求，不過該公司相信，他們的研發(fā)技術(shù)最終會讓這項(xiàng)新工藝的速度提高到每小時(shí)打印100g物體的程度。

采用了這項(xiàng)新技術(shù)的硅膠3D打印機(jī)具有很高的打印精度，每一條硅膠線的寬度是0.6mm，厚度則只有0.3mm。WACKER公司的研究者們表示，這臺機(jī)器制造出的物體與通過注塑成型制造的幾乎沒有區(qū)別。為了實(shí)現(xiàn)這種精度，他們還專門開發(fā)了一種硅膠材料，打印前可以保持液態(tài)，打印后又能完全變?yōu)橥耆�的固態(tài)。

在第2季度的綜合報(bào)告中，WACKER公司還列舉出了一些這項(xiàng)新技術(shù)馬上可以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，包括制造定制化的硅膠醫(yī)用面具，助聽器，眼鏡的鼻墊和隱形眼鏡等。另外，該公司還計(jì)劃開發(fā)一種工藝，來制造用于跑鞋或是特殊人群需要的鞋墊。他們相信，這項(xiàng)技術(shù)最終完全可以實(shí)現(xiàn)在家庭里的打印，制作出各種生活所需的物品。

via 3dprint

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