目前可用于3D打印的材料, 常见的有树脂, 合金, 聚合物, 陶瓷, 塑料等. 凭借ACEO® Imagine Series 100, 瓦克成为了第一家通过3D打印工业化生产弹性体的公司. 而在瓦克首次推出这项具有革命性意义的技术之前, 有机硅还无法进行3D打印. 而如今, 100%有机硅已被用于建模或小批量生产, 令许多行业获益匪浅. 那么, 对于3D打印行业来说, '100%有机硅' 或 '真正的弹性体' 究竟有何特殊之处?
下面将以采访的问答形式与大家分享一些德国瓦克ACEO®专家团队的Bernd Pachaly博士对于有机硅材料应用于3D打印技术的深刻见解, 帮大家一起揭开有机硅3D打印的神秘面纱.
Bernd Pachaly博士
柏林工业大学化学博士学位, 1984年在威斯康星大学进行博士后研究. 在有机硅领域拥有多年的研究工作经历. 1985年, 加入瓦克化学集团. 先后担任过核心研发部门主管, 有机硅业务研发经理以及有机硅工程部的业务团队主管等职务. 2013年, 接管有机硅创新业务, 自2017年以来, 一直负责有机硅3D打印项目.
Q1. Pachaly博士, 请问有机硅到底是什么?
A: 有机硅学名聚硅氧烷, 是一类其主链由硅氧原子交替而成的聚合物的总称. 在这类材料中, 硅橡胶是重要的成员, 它由液体硅橡胶或固体硅橡胶通过多种交联反应而制成.
Q2. ACEO®使用的是哪种类型的有机硅?
A: ACEO®使用的是液体硅橡胶, 这种材料由于被瓦克广泛用于注射成型而早已熟为人知. 作为瓦克旗下品牌之一, ACEO®受益于瓦克70余年的有机硅专业技术知识, 持续不断地开发这类有机硅, 以满足具体的应用要求.
硅橡胶的主要成分是有机硅聚合物, 交联剂, 补强填料和催化剂, 这些材料与高粘度混合物发生交联反应后便形成橡胶. 其中不使用任何有机物或共聚物, 并且成品为真实的橡胶(100%有机硅), 而非 '类橡胶' 材料. 此外, 这种交联反应是一种铂催化硅氢加成反应, 没有副产物或残留物.
Q3. 与其它类型的橡胶相比, 100%有机硅有何特别之处?
A: 令合成橡胶无法企及的是, 有机硅拥有独特的化学与机械性能, 例如:
柔韧性和弹性
耐候性
应用温度范围广
抗辐射性
生物惰性
通常情况下, 硅橡胶具有生物相容性, 并符合食品应用要求. 因其本身具有稳定性, 所以无需任何添加剂和稳定剂.
Q4. 与有机硅注射成型相比, 有机硅3D打印拥有哪些优势?
A: 有机硅3D打印无需使用任何工具或模具, 便可直接将数字模型转换为实物, 从而降低生产成本, 特别是用于建模或小批量生产时, 尤其如此.
有机硅3D打印的另一个优势在于节省生产时间: 可以大幅缩短工艺周期;同时可在产品开发期间快速改进产品.
每一个3D打印部件都能进行个性化定制, 从而满足口腔或牙齿护理等行业的需求, 便于制作模拟人体组织的解剖模型.
ACEO®可根据具体的应用要求提供定制化有机硅
Q5. 3D打印的100%有机硅能够让哪些应用和行业受益?
A: 在交通运输或机械设备等工业领域, 快速建模, 产品小批量生产以及按需生产备件都非常重要.
在医疗领域, 凭借有机硅3D打印, 可生产牙用夹或解剖模型等个性化定制应用, 并且ACEO®产品还有助于根据具体病人的不同情况进行定制化治疗, 从而进一步推动医学教育和术前计划的制定.
瓦克拥有着70多年的有机硅专业知识与技术, 因此每道工序都满足最高的行业标准