硅树脂3D打印新技术突破限制

Wacker 3D打印硅树脂

马拉松运动员Maximilian Peter转行成为Wacker Silicones（德国慕尼黑）的一名工程师，他极想做出一双内置减震鞋垫的运动鞋。Peter本身获得化学工程博士学位，通过在Wacker的日常工作，他很快就找到了最佳材料——硅树脂，以及合适的制造过程——3D打印。只有一个问题：硅树脂部件只能注塑成型，对定制产品而言，这项工艺成本过高，而且没有适合3D打印的材料。解决办法呢?一种全新的硅树脂配方和一种实现3D打印的新途径，在2015年1-6月的中期报告中，Wacke对此进行了描述。

Peter集思广益，与Ingenieure GmbH的工程师一起找到了使用硅树脂进行3D打印的一种方式。Ingenieure GmbH是德国一家产品开发和原型设计机构。“直到现在，仍不可能用弹性体进行3D打印。没有合适的工艺。”报告中引用了Peter的话。但在一年之内，这个团队就开发出一种叠加工艺，可将不能熔化不能塑形成最终产品的硅树脂像热塑性塑料和金属一样进行3D打印。

他们创造的3D打印机采用了玻璃打印床，并通过一个机器人来运行定制程序。打印头由机器人控制，在硅树脂滴下去后暂停一下，这样紫外线光束就能越过材料，将分子交联称一种弹性体。一旦完成硫化——少于一秒钟——就会重复这个周期。最终，它们希望能够开发出一套系统，在1小时内就能加工100克硅树脂。

Wacker说道，该系统能精确控制生产，硅树脂条的宽度可控制在0.6毫米左右，厚度0.3毫米，并且表面非常光滑，比3D打印热塑性塑料还光滑。Peter和他的团队称，成品看起来几乎与注塑成型的产品一样，关于这一点，他们对硅树脂开发商Ernst Selbertinger赞誉有加。

Selbertinger开发了一种全新的硅树脂，放置好后可以一小滴一小滴地滴下来。他把这种材料比作牙膏：“在压力之下它会流动，就像你挤牙膏一样，但紧紧地附着在牙刷上。” Selbertinger解释道。他并未透露相关配方，只说这种硅树脂包含了一种铂催化剂，能够在紫外线光照下发生交联。

Wacker预测，这项技术将会广泛应用于各个领域，尤其是汽车和医学领域。比如，不用再在仓库中存放硅树脂备用件，可以在需要时随时打印出来。在医院和诊所，利用磁共振成像设备提供的数据，可以定制打印植入物，甚至在手术进行中就能完成。

Wacker指出，硅树脂的3D打印在大批量定制生产呼吸面罩、助听器、目镜、鼻托这些产品上具有巨大潜力。