有機(jī)硅材料，也稱硅膠，是一種在增材制造領(lǐng)域中廣受歡迎的材料，具有良好的耐熱性和耐化學(xué)性、生物相容性和阻燃性。通常，硅膠材料被用于注塑成型等傳統(tǒng)制造工藝。然而，由于其高粘度和耐溫性，很難進(jìn)行 3D 打印。此外，液體硅膠的加工也受到一些限制，包括固化過程。然而，市場上圍繞硅膠3D 打印開發(fā)的工藝也越來越多，一些從業(yè)者致力于特定 3D 打印機(jī)的設(shè)計(jì)。

如今，市面上用于增材制造硅膠部件的工藝包括材料沉積、光聚合、或者類似于注塑成型的方法，本期文章中列舉了一些市場上的硅膠3D打印機(jī)，具體案例如下：

Prayasta 的Silimac P250 硅膠 3D 打印機(jī)適合 3D 打印假肢

Prayasta 是一家印度初創(chuàng)公司，正在開發(fā)用于下一代乳腺癌治療的軟組織植入假體。他們希望制造出抗破裂且在形狀、尺寸、重量、觸感和感覺方面完全個(gè)性化定制的植入物和假體，而有機(jī)硅是他們研發(fā)的關(guān)鍵部分。因此，這家初創(chuàng)公司開發(fā)了自己的技術(shù)，即專為植入級硅膠設(shè)計(jì)的植入級彈性體增材制造 (iEAM)技術(shù)。此外，他們甚至出售自己的解決方案 Silimac P250。作為“植入級”彈性體和 3D 打印的未來，Prayasta公司提出自行設(shè)計(jì)的 Silimac P250新型硅膠3D打印機(jī)，這是一種使用注射器擠出和實(shí)時(shí)固化混合物打印硅膠的新方法。打印機(jī)一次填充最多可容納 14,000 毫升材料，使其適用于生產(chǎn)，并為打印室提供內(nèi)置紫外線消毒功能，使其特別適用于醫(yī)療應(yīng)用。它精確、快速，構(gòu)建平臺體積為 250 x 250 x 250 毫米，打印分辨率為 50 微米。

圖片來源：Prayasta

Spectroplast 的 SAM打印機(jī)

Spectroplast是一家位于瑞士蘇黎世的 3D 打印公司。它通過 SAM 打印機(jī)為工業(yè)和醫(yī)療保健市場提供有機(jī)硅增材制造領(lǐng)域的解決方案。SAM（Silicone Additive Manufacturing）是一款使用同名技術(shù)（Silicon Additive Manufacturing）并使用DLP（Digital Light Processing）投影儀的硅膠3D打印機(jī)。它的尺寸為 430x510x820 毫米，打印體積為 75x134x100 毫米，其專利技術(shù)使其無需模具即可直接制造純硅膠，非常適合與注塑成型互補(bǔ)的工業(yè)和醫(yī)療最終用途產(chǎn)品。它快速、環(huán)保且具有成本效益，具有完全的設(shè)計(jì)自由度和高質(zhì)量的打印件。

圖片來源：Spectroplast

Lynxter 的 S300X 工業(yè)和醫(yī)療 IDEX 硅膠 3D 打印機(jī)

Lynxter 是一家法國 3D 打印機(jī)制造商，該公司的目標(biāo)是借助 S300X打印機(jī)打造一款不僅準(zhǔn)確、高效、堅(jiān)固而且緊湊的 3D 打印機(jī)。此外，它還能夠打印許多難處理的材料：聚氨酯，尤其是硅膠。據(jù) Lynxter 稱，S300X 非常適合用于生產(chǎn)假肢和矯形器的醫(yī)療行業(yè)。在機(jī)器的功能方面，3D 打印機(jī)使用了 IDEX 技術(shù)。這允許 3D 打印解決方案使用雙擠出頭。總體而言，S300X 可提供 300 x 250 x 200 毫米的打印量，材料尺寸為 1000 x 629 x887 毫米。3D 打印機(jī)還具有一些附加功能，例如可以達(dá)到160℃的加熱打印板，而機(jī)器的外殼可以達(dá)到 40℃。此外，它有一個(gè)帶有網(wǎng)絡(luò)界面的獨(dú)立觸摸屏。最后，S300X 能夠在 XY 軸上以12.5 微米的分辨率打印 800 毫米/秒，在 Z 軸上以 1 微米的分辨率打印 50毫米/秒。

圖片來源：Lynxter

innovatiQ 的 LiQ320 硅膠 3D 打印機(jī)

innovatiQ 的 LiQ 3203D 打印機(jī)可輕松使用液態(tài)硅膠增材制造精密原型和終端零件。該系統(tǒng)的打印幅面為 250 x 320 x 150 毫米，打印速度為 10-150 毫米/秒。重量約為390 公斤，使用的技術(shù)是液體增材制造 (LAM)。在兼容材料方面，值得一提的是 SILASTIC? 3D 3335 液態(tài)硅橡膠 (LSR)。材料的特性可以定制，因此用戶可以決定他們想要的是柔軟、柔韌還是堅(jiān)硬的產(chǎn)品。此外，打印過程涉及高溫鹵素?zé)?，用于固化材料。結(jié)果，可以減少總的生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)還消除了后處理的需要。

Delta Tower Fluid MT 3D 打印機(jī)

Delta Tower Fluid MT 是由瑞士制造商 Deltatower 開發(fā)的 3D 打印機(jī)。它是一臺 Delta 運(yùn)動(dòng)學(xué) FDM 機(jī)器，因此它的打印托盤是圓形的，最大工作區(qū)域?yàn)?420 毫米 x 400 毫米。除了能夠同時(shí)處理多種材料外，Delta Tower Fluid MT 還配備了高精度體積計(jì)量系統(tǒng)。使用這種方法，可以使用低粘度到高粘度的流體和糊狀物制造模型，例如硅樹脂、LSR、樹脂、PU 或陶瓷等。它還具有多工具系統(tǒng)，可以打印支撐結(jié)構(gòu)、具有不同硬度和特性的各種材料，或加速紫外線固化。最后，這臺 3D 打印機(jī)值得強(qiáng)調(diào)的一個(gè)有趣功能是可以通過縮回材料實(shí)現(xiàn)向后擠壓。

圖片來源：Deltatower

San Draw 的 S053 硅膠 3D 打印機(jī)

San Draw 是一家成立于硅谷、總部位于臺灣的 3D 打印公司。他們開發(fā)了自己的硅樹脂 3D 打印技術(shù)，稱為 FAM（流體增材制造）。FAM 專為打印大多數(shù)類型的有機(jī)硅而設(shè)計(jì)，所有 San Draw 打印機(jī)都使用該技術(shù)。S053 打印機(jī)是他們的最新型號，尺寸為 490x470x630 毫米，打印量為 200x150x100 毫米。它能夠使用完全生物相容的有機(jī)硅進(jìn)行打印，因此它的用途通常用于醫(yī)療應(yīng)用。

圖片來源：San Draw

Silprin 的硅膠 3D 打印機(jī)

Siliprin 的硅膠 3D 打印機(jī)是一種桌面 3D 打印解決方案。該機(jī)器具有 400 x 400 x 250 毫米的打印體積、7 英寸觸摸屏和開源控制系統(tǒng)。材料方面，它擁有600毫升容量，墨盒可更換，粘性材料擠出能力高達(dá)2KN，打印壽命長達(dá)18小時(shí)。該公司推薦的材料是Dragon Skin 10A – VF，但用戶可以選擇測試新材料。該解決方案專為軟機(jī)器人應(yīng)用以及創(chuàng)建管道和通道而設(shè)計(jì)。

圖片來源：Siliprin

Desktop Health 的3D 生物繪圖儀

3D-Bioplotter是EnvisionTEC設(shè)計(jì)的系列3D打印解決方案，現(xiàn)已發(fā)布在Desktop Health下牌，主要用于組織工程研究。這些機(jī)器能夠處理用于計(jì)算機(jī)輔助組織工程 (CATE) 的各種生物材料。該過程涉及從 3D CAD 模型或從患者的 CT 圖像中獲得的數(shù)據(jù)對支架進(jìn)行 3D 打印。材料可以液體、糊狀或凝膠的形式通過針頭擠出，并通過化學(xué)反應(yīng)固化，從而產(chǎn)生 3D 部件。該機(jī)器配備了溫度控制和五個(gè)墨盒插槽，因此可以在一個(gè)過程中同時(shí)打印多種材料?？梢允褂玫牟牧习ú煌愋偷挠袡C(jī)硅，可用于制造軟組織、研究或作為其他醫(yī)療或技術(shù)應(yīng)用的支撐材料。

圖片來源：EnvisionTEC/桌面健康

3Deus Dynamics 及其創(chuàng)新的硅膠 3D 打印方法

下一個(gè)解決方案有點(diǎn)不同，因?yàn)樗怯?/span> 3Deus Dyanmics 開發(fā)的，并且在短期內(nèi)用于按需生產(chǎn)。然而，從中期來看，該公司希望將該解決方案作為專用于醫(yī)療應(yīng)用的制造平臺提供。用于此解決方案的技術(shù)稱為動(dòng)態(tài)成型，根據(jù) 3Deus Dynamics 的說法，可以將其視為增材制造沉積 (AMD) 的超前概念。從本質(zhì)上講，該工藝的工作原理是將液體沉積在一個(gè)微型澆注器中，該澆注器浸泡在顆粒狀介質(zhì)中，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)模具，在打印過程中支撐材料。物理粉末能夠在制造過程中支撐 3D 物體，從而可以避免形成打印塌陷，而柔性材料經(jīng)常會發(fā)生這種情況。它與硬度范圍廣（0-90Shore A）的所有硅膠（醫(yī)用級）兼容。您可以在下面的 Elkem Silicones 視頻中了解該技術(shù)的工作原理：

來自法國制造商 Tobeca 的 Nucleus 氣動(dòng)擠出機(jī)

它本身不是 3D 硅膠打印機(jī)，但我們必須向您介紹法國定制機(jī)器制造商 Tobeca 開發(fā)的擠出機(jī)。它是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，可以連接到任何現(xiàn)有的 FFF 機(jī)器。擠出機(jī)是一個(gè)塑料注射器，有多種尺寸可供選擇——從 5cc 到 50cc。它提供 0 至 8 巴的輸出壓力，并且易于清潔。硅膠是制造商在該擠出機(jī)上經(jīng)過試驗(yàn)和測試的材料。

?

圖片來源：托貝卡

SiO-Shaping 1601

Sterne Elastomere 是一家為醫(yī)療、食品和核能等行業(yè)生產(chǎn)有機(jī)硅材料的制造商，該公司發(fā)布了一款專為原型制作而開發(fā)的 3D 打印機(jī)——SiO-Shaping 1601。它于 2016 年推出，用于打印 100% 紫外線固化有機(jī)硅。該機(jī)器能夠設(shè)計(jì) 205 x 200 x 100 毫米的零件，最小打印層厚為 0.1 毫米。根據(jù)制造商的說法，它可以實(shí)現(xiàn)具有精細(xì)和精確飾面的零件，以及顏色可選的面板。2022年，新版本SiO-Shaping 2201誕生。這允許制造 500 x 500 x 500 毫米的較大零件。此外，3D 打印機(jī)還提供了使用不同類型硅膠的可能性，即標(biāo)準(zhǔn)（交聯(lián)）硅膠和氟化硅膠，這是一種耐油和碳?xì)浠衔锏牟牧稀?/span>