Wacker 3D打印硅樹脂

馬拉松運(yùn)動員Maximilian Peter轉(zhuǎn)行成為Wacker Silicones（德國慕尼黑）的一名工程師，他極想做出一雙內(nèi)置減震鞋墊的運(yùn)動鞋。Peter本身獲得化學(xué)工程博士學(xué)位，通過在Wacker的日常工作，他很快就找到了最佳材料——硅樹脂，以及合適的制造過程——3D打印。只有一個問題：硅樹脂部件只能注塑成型，對定制產(chǎn)品而言，這項工藝成本過高，而且沒有適合3D打印的材料。解決辦法呢?一種全新的硅樹脂配方和一種實現(xiàn)3D打印的新途徑，在2015年1-6月的中期報告中，Wacke對此進(jìn)行了描述。

Peter集思廣益，與Ingenieure GmbH的工程師一起找到了使用硅樹脂進(jìn)行3D打印的一種方式。Ingenieure GmbH是德國一家產(chǎn)品開發(fā)和原型設(shè)計機(jī)構(gòu)?！爸钡浆F(xiàn)在，仍不可能用彈性體進(jìn)行3D打印。沒有合適的工藝。”報告中引用了Peter的話。但在一年之內(nèi)，這個團(tuán)隊就開發(fā)出一種疊加工藝，可將不能熔化不能塑形成最終產(chǎn)品的硅樹脂像熱塑性塑料和金屬一樣進(jìn)行3D打印。

他們創(chuàng)造的3D打印機(jī)采用了玻璃打印床，并通過一個機(jī)器人來運(yùn)行定制程序。打印頭由機(jī)器人控制，在硅樹脂滴下去后暫停一下，這樣紫外線光束就能越過材料，將分子交聯(lián)稱一種彈性體。一旦完成硫化——少于一秒鐘——就會重復(fù)這個周期。最終，它們希望能夠開發(fā)出一套系統(tǒng)，在1小時內(nèi)就能加工100克硅樹脂。

Wacker說道，該系統(tǒng)能精確控制生產(chǎn)，硅樹脂條的寬度可控制在0.6毫米左右，厚度0.3毫米，并且表面非常光滑，比3D打印熱塑性塑料還光滑。Peter和他的團(tuán)隊稱，成品看起來幾乎與注塑成型的產(chǎn)品一樣，關(guān)于這一點(diǎn)，他們對硅樹脂開發(fā)商Ernst Selbertinger贊譽(yù)有加。

Selbertinger開發(fā)了一種全新的硅樹脂，放置好后可以一小滴一小滴地滴下來。他把這種材料比作牙膏：“在壓力之下它會流動，就像你擠牙膏一樣，但緊緊地附著在牙刷上。” Selbertinger解釋道。他并未透露相關(guān)配方，只說這種硅樹脂包含了一種鉑催化劑，能夠在紫外線光照下發(fā)生交聯(lián)。

Wacker預(yù)測，這項技術(shù)將會廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，尤其是汽車和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。比如，不用再在倉庫中存放硅樹脂備用件，可以在需要時隨時打印出來。在醫(yī)院和診所，利用磁共振成像設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，可以定制打印植入物，甚至在手術(shù)進(jìn)行中就能完成。

Wacker指出，硅樹脂的3D打印在大批量定制生產(chǎn)呼吸面罩、助聽器、目鏡、鼻托這些產(chǎn)品上具有巨大潛力。