Могут ли 3D-принтеры печатать силиконом? Узнайте как

Силикон — универсальный полимер с множеством применений. Прогресс 3D-технологий сделал печать силиконом возможной через несколько передовых методов. Но практика остается дорогой и недоступной для многих.

3D-принтеры могут печатать силиконом. Процесс использует одну из нескольких передовых техник, разработанных для силикона. Она отличается от обычных методов 3D-печати ключевыми моментами.

Читайте детали: как работает печать силиконом, плюсы и минусы.

Могут ли все 3D-принтеры печатать силиконом?

Силиконы — нетоксичные, термически стабильные полимеры с качествами для широкого применения. Но устойчивы к теплу — не печатаются обычными методами (FDM).

Не все принтеры могут печатать силиконом. Нужен специализированный принтер, способный обрабатывать силиконовые материалы. Обычно используют специальный тип силикона, адаптированный под 3D-печать.

Сложности 3D-печати силиконом

Главные проблемы — доступность и стоимость. Обычные методы не подходят для силикона — нужно спец. оборудование. Жидкий силикон до обработки высоковязок и требует «отверждения» (curing) для затвердевания. Для этого нужны спец. силиконы для 3D-печати.

Все факторы затрудняют доступ к материалам и железу. Но есть сервисы печати силиконом для потребителей — ниже в статье.

Как работает 3D-печать силиконом

Процессы разрабатывались производителями независимо. Основные: депонирование (deposition) и ватная фотополимеризация (vat photopolymerization). Подробнее о процессах — ниже, сначала база депонирования.

Как работает депонирование силикона

Депонирование

Печать специализированным жидким силиконовым каучуком (LSR). LSR экструдируется через сопло на поверхность и отверждается УФ-светом перед следующим слоем. Поддержки — из водорастворимого материала для легкого удаления в пост-обработке.

Отверждение (Curing)

Отверждение = облучение УФ для активации связующих агентов. Слои срастаются в твердую поверхность по мере отверждения каждого слоя. Каждый слой отверждается после завершения перед следующим.

Пост-обработка

Промывка водорастворимых поддержек + повторное отверждение поверхностей для гарантии полной твердости. Финиш силикона очень трудоемок — еще одна причина недоступности для хоббистов.

Можно ли делать силиконовые детали 3D-печатью?

Много применений. Силикон: термоустойчив, нетоксичен, диэлектрик, биосовместим — идеален для медицины, стоматологии, промышленности, электроники. Печать таких деталей — главное применение.

Можно использовать 3D-печать для силиконовых деталей. Нужен спец. софт/железо. Есть сервисы печати силиконом для потребителей.

Перспективы: мед, стоматология, электроника, промышленность. Детали из силикона 3D-печати объединяют преимущества материала и технологий (быстрое прототипирование, серийное производство).

Типы 3D-принтеров для силикона

Два основных типа: депонирование и ватная фотополимеризация. Депонирование — как выше: жидкий силиконовый каучук на плоскую поверхность, слои отверждаются УФ, пост-обработка — промывка и повторное отверждение.

Ватная фотополимеризация: печатная поверхность опускается в ванну. УФ-свет точечно отверждает силикон, создавая твердые слои. Окружающий жидкий силикон остается жидким.

До аддитивных методов силикон использовали преимущественно в литье под давлением (injection molding). Это было ограничено: слишком сложные детали не получать надежно.

Плюсы и минусы 3D-печати силиконом

Как любой аддитивный процесс — есть плюсы и минусы. Помимо свойств материала, 3D-печать дает универсальность, легкое прототипирование, итерации. Главные минусы — доступность и стоимость.

Плюсы:

• Силикон: нетоксичен, термоустойчив, диэлектрик, биосовместим
• 3D-печать: легкое прототипирование, быстрые правки дизайна

Минусы:

• Нужны спец. оборудование и материалы
• Могут быть недоступны или недоступны по цене
• Процесс долгий по сравнению с другими видами 3D-печати

С развитием технологий печать силиконом станет доступнее для потребителей и хоббистов. Пока детали и материалы слишком дороги/недоступны. Рекомендую использовать сервисы печати силиконом.

Применения 3D-печати силиконом

Свойства силикона: термоустойчивость, высокая гибкость, диэлектричность, биосовместимость. Привлекателен для здравоохранения, стоматологии, электроники, промы. 3D-печать добавляет легкое прототипирование и массовое производство.

Здравоохранение

Биосовместимость — организм не отвергает. Импланты, заменяющие/помогающие биопроцессам. 3D-печать ускорит производство и кастомизацию.

Стоматология

Силикон в зубных протезах, изготовлении брекет-систем. 3D-печать позволит стоматологам делать кастомные приборы/модели. Нетоксичность и биосовместимость — идеально.

Электроника

Диэлектричность — отличный корпус/покрытие для электроники. Термо- и давлениеустойчивость — защита от внешних факторов. 3D-печать упростит процесс и даст сложность, недоступную литью.

Промышленность

Термоустойчивость, давлениеустойчивость, герметичность — прокладки для водо/воздушных систем. Промышленность = большие партии стандартных деталей, 3D-печать = быстрое эффективное производство силиконовых деталей.

Сервисы 3D-печати силиконом

Сервисы для тех, кто хочет силиконовый объект, но нет времени/денег/экспертизы. Спец. железо/материалы дороги и редки — сервисы дают доступ.

ACEO

Немецкая компания, пионеры 3D-печати силикона. Печатают до 200 см³, готовое изделие за 10 дней. Специализация: прототипы и компоненты силикона для разного применения, патентованные технологии.

Carbon3D

США, спортивные товары из силикона (Digital Light Synthesis). В основном носимые компоненты: ремешки часов. Цифровое производство для бизнеса из разных материалов, включая силикон.

EnvisionTec

Принтеры как у ACEO. Медграйд объекты для имплантов и медицины. Работают с широким спектром проприетарных биосовместимых материалов.

German RepRap

Немецкая компания, химия Dow, проприетарное депонирование. В основном авиация/авто: силикон и полиуретан.

Spectroplast

Швейцарская компания, биосовместимые детали для медицины. Ватная полимеризация, готовое изделие за 7 дней.

Рекомендуемое оборудование и материалы

Раздел рекомендаций снимет головную боль при выборе принтера, филамента или апгрейдов. Мы тестировали и отобрали лучшее для любого уровня — гарантированно работает.