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硅酮3D打印的优点是什么?

三维-小维尼
2021-04-14 13:29:14

现在可以用来3D打印的材料,常见的有树脂,合金(如镍基铬,钴,铝,钛等),聚合物,陶瓷,塑料等。现在,100%的硅胶已经被用在模型制作和小批量生产上,让很多行业受益。 

有机硅是什么? 

有机硅学名聚硅氧烷,是一类由硅氧原子交替组成主链的聚合物。硅橡胶是这种材料中的重要成员,它是由液体硅橡胶和固体硅橡胶经过各种交联反应而制成的。硅橡胶的主要成分是有机硅聚合物、交联剂、补强填料和催化剂,这些物质与高粘度的混合物交联后就形成橡胶。它们没有使用任何有机物或共聚物,最终产品都是真正的橡胶(100%有机硅),而非“类橡胶”材料。该交联反应为铂催化的硅氢加成反应,无副产物或残留。

 材质特性

 一般情况下,硅橡胶具有生物相容性,并且能满足食品用途的要求。因为它本身是稳定的,所以不需要任何添加剂和稳定剂; 与PVC材料相比,有机硅材料无需加入增塑剂即可达到非常柔软的效果; 与胶乳材料相比,有机硅材料无致敏风险; 与热塑性弹性体材料相比,有机硅材料具有更可靠的耐高温和耐压变性能; 有机硅材料本身有固态和液态两种形态,适合多种成型工艺; 有机硅还具有以下特点:柔软有弹性,耐候,适用温度范围宽,抗辐射,生物惰性。

 过程原则

根据“按需喷墨”的印刷原则。印刷头逐个将机硅微粒(体素)沉积在工作平台上,然后这些微粒彼此融合,并短暂地受到紫外线照射,使它们永久地结合在一起。在固化后,形成了一层均质层,然后在均质层上打印下一层。 利用支承材料制作出飞檐、洞口等复杂结构,便可层层打印出三维物体。印刷完毕后,将物体从工作台上取下,然后用水冲洗掉支撑材料。然后再对物体进行二次硫化,以去除挥发物,并获得最终的力学性能。 高分子材料具有更高的粘度,即每层厚度一般为0.4毫米。这样,打印出的物体就由四个不同的表面组成:工作台的底面,最后一层形成的顶面,分层结构的侧壁,以及与支撑材料接触的表面。为达到不同的粗糙度,需要采用两种支撑材料。原理上讲,印刷完成后,可以在零件的表面覆盖一层薄膜,以改善其外观。

 适用

在汽车、航天、医疗、设备工业和机械工程等许多关键行业中得到广泛应用。 解剖学模型:硅胶弹性体具有极好的弹性和弹性,容易切割和缝合,特别适用于血管,心脏,肌肉,皮肤等柔软组织的再生。 牙齿方面:硅胶具有类似于牙龈的特性。他们经过医学分级IIa测试,是不可渗透的,它们有不同的硬度和颜色,所以3D打印零件的外形和触感非常逼真。 生物学模型:3D打印的生物学模型可以用来创造有机结构和复杂的内部结构,应用范围很广。硅酮具有弹性好,易变形,易切割和缝合法等优点。

硅酮3D打印的优点

 一、有机硅3D打印不需要任何工具或模具,可以直接将数字模型转化为实物,从而降低了生产成本,特别是用于建模或小批量生产;

 二、有机硅3D打印技术的另一个优点是:它可以大大缩短加工周期,同时可以在产品开发过程中对产品进行快速改进; 每一个3D打印部件都可以定制,从而满足口腔或牙齿护理等行业的需要,方便制作人体组织的模拟解剖模型; 

三、有机硅3D打印也能实现结构复杂的功能部件与原型件的功能集成。 

开发前景 

硅酮3D打印是一项新兴技术,目前已开始逐步有应用落地,未来在工业领域的应用将越来越广泛。借助3D打印对复杂形状不敏感、无需开模等优点,越来越多的创新设计不断涌现,有效提高了生产效率。世界范围内,人们不仅在探索3D打印在原型打印、小批量和零件打印方面的潜力,而且也在不断地利用真正3D结构的优点进行创新设计,如:解剖模型、格子结构的使用,以及机器人的支撑点等等。所以硅酮3D打印有着巨大的发展空间。 

但由于市场对3D打印技术认识不足,认证流程不规范,导致部分性能较差的产品上市,严重损害了有机硅材料的声誉。专业机构、行业协会和其他社会组织应该积极解决好3D打印技术的标准制定问题。生产商应该与客户紧密合作,使用硅酮3D打印技术使生产更加灵活,并能迅速响应不同的需求。

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