مرور کلی چاپ سه بعدی سیلیکون

مرور کلی چاپ سه بعدی سیلیکون

سیلیکون یک ماده جدید در چاپ سه بعدی است , گرچه خواص مکانیکی آن برای کاربردهای بیشمار ایده‌آل است پس چرا چاپ سه بعدی سیلیکون جدید؟ دانشمندان زمان زیادی برای توسعه این فن‌آوری گذاشته اند , زیرا سیلیکون یک گرانروی خیلی بالا دارد و رسیدن به گرانروی(ویسکوزیته) مناسب به شیوه‌ای دقیق دشوار است . سیلیکون یک الاستومر است و برخلاف ترموپلاستیک هاست که پس از سفت شدن نمی‌تواند به حالت مایع بازگردد . الاستومر پلیمر با ویسکوالاستیسیته (ویسکوزیته و الاستیسیته) است. این اسم فنی لاستیک است. اولین لاستیک از شیره درختان هُویا در جنگلهای بارانی آمازون به دست آمد ، که امروزه بیشتر به عنوان درخت های لاستیکی شناخته می شوند. لاستیک ویژگیهای زیادی دارد که مهمترین آنها این واقعیت است که می توان آن را کشید و هنگام رها شدن به شکل اصلی خود باز می گردد. سیلیکون ، که یک لاستیک مصنوعی است ، دارای این ویژگی است اما چه ویژگیهای جذاب دیگری نیز دارد؟  

خواص و ویژگیهای سیلیکون

 

• پایداری حرارتی عالی ، بین 200 درجه سانتیگراد و 80- درجه سانتیگراد ، با فرمولاسیون خاصی قادر به بالا و پایین رفتن است
• آب را دفع می کند و در برابر بخار مقاوم است
• دارای فشرده سازی ایده آل برای تشکیل مهرهای محکم
• مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش
• عایق الکتریکی حتی زیر آب
• مقاوم در برابر اشک
• شفاف ، ایده آل برای گذر نور
• قابل استریل شدن است
• برای مواد غذایی بی خطر
• زیست سازگار

این خصوصیات باعث می شود که سیلیکون در صنایع گسترده ای از قبیل ساخت ، انرژی ، تولید و کنترل مواد غذایی ، خودرو ، هوافضا ، کالاهای مصرفی ، مراقبت های بهداشتی ، الکترونیک و کشاورزی یافت شود. همه چیز از واشر و لوله گرفته تا صفحه کلید و سوئیچ ها از لاستیک های سیلیکونی ساخته شده است. دستگاه های میرایی صدا در اتومبیل ها و جعبه های سیاه در هواپیماها نیز از این مواد ساخته شده اند. این ماده منعطف غیر قابل انعطاف در آشپزخانه شما می تواند داخل فر ، فریزر و ماشین ظرفشویی برود زیرا از جنس سیلیکون است. و لوله های سیلیکونی شما به لطف سیلیکون آب را از بینی شما خارج می کند. با همه این کاربردها ، جای تعجب نیست که مهندسان بخواهند بتوانند با آن سه بعدی چاپ کنند.  

شرکتهای چاپ سه بعدی سیلیکون

فناوری چاپ سه بعدی سیلیکون Wacker Chemie ACEO

اولین شرکتی که به چاپ سه بعدی سیلیکون دست یافت ، واکر شیمی ، یک شرکت شیمیایی جهانی بود. آنها فناوری خود را تحت علامت تجاری ACEO به بازار عرضه می کنند. پرینتر سه بعدی ACEO Imagine Series K LSR (لاستیک سیلیکون مایع) دارای یک دستگاه رهاساز (dispenser) است که می تواند به سرعت و بدون لمس کردن جسم ، قطره های ریز سیلیکون را در الگوهای دقیق واریز کرده و برش دهد. یک نور ماوراء بنفش ، هر لایه را سفت (cure) می کند تا قبل از رساندن لایه بعدی ، آن را جامد کند. سیلیکونهای ACEO شامل آکریلات یا اورتان نیستند ، بنابراین الاستومرهای واقعی هستند. و چاپ چند ماده امکان پذیر است زیرا چاپگرهای K2 3D آنها می توانند همزمان با چندین سیلیکون کار کنند. ساپورتها در آب قابل حل هستند و قطعات با استفاده از خلاء برای سفت شدن نهایی در دمای 200 درجه سانتیگراد به مدت چهار ساعت می مانند.

مورد استفاده ACEO

یکی از سیلیکون های ACEO به صورت الکتریکی رسانا است و می‌تواند در انواع کاربردهای الکترونیکی مثل حسگرها ، عناصر گرمایشی ، سوییچ‌ها و مدارهای مجتمع مورد استفاده قرار گیرد . یک مورد استفاده دنیای واقعی از مواد ، ابزار درمانی برای مراقبت از زخم است که در آن نواحی با رسانایی الکتریکی به وسیله ACEO تولید می‌شوند . در اینجا ، مواد مورد نیاز باید زیست سازگار ، رسانایی الکتریکی ، و انعطاف‌پذیر باشند ، بنابراین یک سناریوی ایده‌آل برای چاپ سه‌بعدی سیلیکون  است .    

فناوری چاپ سه بعدی سیلیکون LOCTITE

شرکت adhesives LOCTITE ( هنکل ) نیز چاپ سه بعدی سیلیکون را توسعه داده‌است , هر چند که آن‌ها بر پایه چاپ ۳ بعدی رزین قرار دارند . آن‌ها یک چاپگر سه‌بعدی DLP و یک خط از مواد رزین را راه‌اندازی کرده‌اند , به این معنی که سیلیکون و مواد دیگر را می‌توان بر روی هر چاپگر ۳ بعدی مبتنی بر رزین مورد استفاده قرار داد . هنکل نیز با HP بر توسعه مواد برای چاپ سه‌بعدی خود کار می‌کند .

موارد استفاده Henkel LOCTITE

هنگامی که یک تولید کننده دستگاه تنفس به 100 لوله شفاف ، سخت اما انعطاف پذیر 1.5 اینچی نیاز داشت ، آنها برای تهیه قالب 1900 دلار برای قالب گیری تزریق قیمت دریافت کردند. و چهار هفته طول می کشد. اما LOCTITE رزین سیلیکون را برای چاپ قطعات فقط با 19 دلار ، هر بار ده برابر کمتر از قیمت قالب تزریق تهیه کرد. و قطعات در چهار روز چاپ و تحویل داده شد.    

فناوری چاپ سه بعدی سیلیکون  EnvisionTEC

EnvisionTEC دارای یک Bioplotter 3D (که مانند دستگاه ACEO عمل می کند) و یک چاپگر سه بعدی رزین سیلیکون (مانند LOCTITE). آنها واشرها ، پانسمانهای زیست سازگار و مدلهای پیش از جراحی را تولید می كنند.

موارد استفاده EnvisionTEC 

دستگاه آنها عمدتاً برای ساخت سمعکها استفاده می شود. می توان از سیلیکون با درجه پزشکی برای تولید پوسته هایی با کیفیت بالا با آب بندی بهتر صدا ، حفظ بهتر در قالب ها تزریق کرد.    

فناوری چاپ سه بعدی سیلیکون PICSIMA

فن آوری چاپ سه بعدی سیلیکون PICSIMA با استفاده از یک پلاتر سه بعدی برای تزریق یک کاتالیزور به داخل یک سیلیکون مایع غیرمولد شده کار می کند. هر جا که کاتالیزور استفاده شود ، سیلیکون جامد می شود. روش آنها به هیچ ماده حمایتی(ساپورت) احتیاج ندارد ، زیرا قطعات توسط حمام مایع پشتیبانی می شوند.

موارد استفاده PICSIMA 

در اینجا , آن‌ها یک ایربولد سفارشی را در سیلیکون چاپ می‌کنند .      

فناوری چاپ سه بعدی سیلیکون Spectroplast

Spectroplast از ETH زوریخ بیرون آمده و از یک تکنولوژی SLA برای چاپ سه‌بعدی استفاده می‌کند .

 موارد استفاده Spectroplast 

استفاده از سیلیکون چاپی برای ربات‌های نرم باعث می‌شود که آن‌ها پایدارتر و انعطاف‌پذیرتر و هندسه‌های پیچیده تر را شامل شوند .   سیلیکون چاپ‌شده سه‌بعدی درست مانند چاپ سه بعدی فلزی در حال رشد است : به سرعت . عجیب است که چگونه چاپ سه‌بعدی می‌تواند به سود کسب‌وکار شما باشد ؟ حالا می‌توانید برای بررسی کردن یک شرکت و یا محصولات با ما تماس بگیرید . ما می‌توانیم دقیقاً مشخص کنیم که چطور و کجا شرکت شما به احتمال زیاد از اجرای تولید مواد افزودنی بهره‌مند خواهد شد.