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Spectroplast的创新硅胶3D印刷技术及其应用

图片来源:Lorena Tempera/Shutterstock.com

Spectroplast AG是一家屡获殊荣的增材制造公司,通过开发全球首个高精度硅酮3D打印技术,彻底改变了3D打印产品的工业市场。

这项新技术满足了长期以来对高度可定制的硅胶产品的快速成型和大规模生产的需求,这是传统3D打印技术无法实现的。

工业规模的使用硅树脂的3D打印,通过汽车、航空航天、消费品、医疗保健和食品制造等广泛的行业,将功能性的高精度硅部件和产品带到大众市场。具有定制形状和机械性能的组件可以使用增材制造的硅酮大规模生产。

首先介绍了30多年前,最初开发了添加剂制造作为一种快速原型方法,其中固体3D物体在薄层中建立。每个层对应于物体的数字创建模型的切片(或横截面),允许在通常需要的时间内的一小部分设计和制造复杂物体,其具有零废料。

用于3D制造的各种添加剂工艺的强烈开发,通常称为3D打印,导致制造硬件(3D打印机)和建筑材料的精确度和显着的成本降低。欧洲杯足球竞彩

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材料科学创新扩大了欧洲杯线上买球可打印材料的范围,这意味着设计师和制造商不再限于用塑料,陶瓷和金属等刚性材料印刷。欧洲杯足球竞彩

硅树脂3D打印技术作为对市场日益增长的需求的回答

增材制造的最新进展之一是一项新技术的发展,该技术使硅作为3D打印材料成为可能。

有机硅(或聚硅氧烷)是合成弹性体,具有优异的热稳定性(工作温度范围为-80℃至200℃)和抗撕裂性。它在20世纪40年代后期商业化,并且生物相容(易于灭菌)和食品安全。它的表面是高度疏水的(排斥水和表面污染物),是形成紧密密封的理想选择。

硅酮组件的化学和机械性能是广泛应用的理想选择,这刺激了对硅酮组件日益增长的需求。

然而,一些属性构成了真正的技术挑战,因为硅胶的非常高的粘度使得难以准确挤出。作为弹性体(或合成橡胶),与热塑性塑料不同,硅氧烷不能通过熔化和凝固来加工。

为了克服与硅酮3D打印技术相关的挑战,Spectroplast公司需要在硅酮材料研究、工程和增材制造应用等领域的大量专业知识。

Spectroplast是苏黎世瑞士联邦理工学院(苏黎世联邦理工学院)的一家附属公司,该公司的联合创始人Manuel Schaffner和Petar Stefanov花了几年时间开发适合3D打印应用的硅胶材料。欧洲杯足球竞彩发射“光谱质体”使他们将研究转化为商业机会。

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硅酮添加剂制造允许成本,时间和浪费减少

硅酮组件和部件传统上是通过注射成型或铸造批量制造的。这两种工艺都需要为每个单独的设计预制模具,这减慢了整个生产周期,使小规模制造成本高昂且不可持续。增材制造避免了模具的使用,降低了成本和时间。

Spectroplast的尖端硅酮3D打印技术的核心是一种成熟的工艺,称为立体光刻(SLA)。这种方法使用一个印刷大桶,里面装满了该公司专门配制的液体紫外线固化有机硅化合物。

吊具将薄型和均匀的液体硅胶层施加到打印机平台上,并且聚焦的UV光束迹线迹线迹线迹线的一片待印刷的3D对象。UV光凝固液体硅胶并加入下层。

对于随后的每一层,印刷平台沉入缸中与单层厚度相等的距离。这可以降到几十微米。然后在固体结构的顶部涂上一层新的液态硅涂层。

光束的位置也在微米尺度上控制。重复打印步骤,直到形成3D对象并且成品部分出现在液体中。

广泛适用于3D打印应用的硅树脂材料欧洲杯足球竞彩

Spectroplast的3D打印技术为客户提供行业标准的uv固化硅酮或广泛的专利硅酮材料,这些材料通常与客户合作开发,以满足他们的特定要求。欧洲杯足球竞彩

硅酮的定制范围涵盖了很广的肖氏硬度范围,在A0和A80之间(大致相当于像口香糖或人类皮肤一样软的材料,像汽车轮胎或步行靴鞋底一样硬的材料),并在不断扩大。欧洲杯足球竞彩

覆盖广泛材料特性的能力,连同精致的制造精度和最终产品不受限制的复杂性水平,可以彻底改变硅酮制造,并将重点从大规模生产转移到大规模定制。凭借其独特的技术,Spectroplast可以针对需要定制解决方案的广泛行业。应用程序包括:

  • 软机器人
  • 减振
  • 用于汽车和航空航天工业的硅酮阀门和垫圈
  • 食品工业用不粘锅

量身定制的医疗植入物成为硅胶3D印刷技术的现实

硅胶是一种生物相容性的材料,可在医疗装置和植入物中使用安全。硅胶寿命增强产品和医疗植入物的添加剂制造开辟了整个新的市场,对SpectPropl的技术。这包括解剖学相关的医疗模型(用于手术训练),定制的听力和牙科植入物,以及定制硅树脂心瓣植入物。

Spectroplast AG首席执行官Manuel Schaffner表示:“目前使用的替换瓣膜是圆形的,不能完全匹配主动脉的形状,因为每个患者的主动脉形状都不一样。”

传统瓣膜植入物的刚性几何形状使得外科医生很难确保植入物和心脏组织之间的紧密密封。相比之下,针对患者的硅胶心脏瓣膜植入就可以解决这个问题,使用硅胶3D打印技术只需要一个半小时就可以制造出这种瓣膜。

硅胶产品市场上已经存在7-10%的差距,传统的制造方法由于技术挑战或成本而无法解决。这就是硅胶产品的添加剂制造可以真正影响我们的技术未来。

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写的

Cvetelin Vasilev

Cvetelin Vasilev拥有物理学学位和博士学位,目前在谢菲尔德大学(University of Sheffield)从事生物物理学工作。作为一名有20多年研究经验的科学家,他是应用先进显微镜和光谱学技术更好地理解“软”复杂系统组织的专家。Cvetelin在聚合物科学、生物物理学、纳米制造和纳米生物光子学等领域的同行评议期刊上发表了40多篇论文(h指数为17)。欧洲杯线上买球

引用

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  • 美国心理学协会

    Spectroplast。(2020年6月05日)。SpectroploT的创新硅胶3D打印技术及其应用。AZoM。从//www.wireless-io.com/artice.aspx?articled=19281从//www.wireless-io.com/102。

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    Spectroplast。“Spectroplast的创新硅胶3D打印技术及其应用”。AZoM.2021年9月02。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19281 >。

  • 芝加哥

    Spectroplast。“Spectroplast的创新硅胶3D打印技术及其应用”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19281。(2021年9月2日生效)。

  • 哈佛大学

    Spectroplast。2020。Spectroplast的创新硅胶3D印刷技术及其应用.viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19281。

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