Spectroplast：出售可制造100%有機硅的打印機

導讀：從醫(yī)療植入物到烘焙模具，有機硅無處不在，更不用說墊圈、密封件、軟機器人和人造心臟瓣膜了。它是一種高彈性、生物相容的材料，可以承受壓力和熱量，但很難進行 3D 打印。

2022年8月，南極熊獲悉瑞士初創(chuàng)公司Spectroplast剛剛推出了一款 3D 打印機，據(jù)稱可以制造出質(zhì)量和精度與注塑成型硅膠相媲美的硅膠零件和產(chǎn)品。


△Spectroplast 的 SAM 硅膠 3D 打印機（來源：Spectroplast）

這一發(fā)展有可能推動各種定制和復雜零件和產(chǎn)品的制造，這些零件和產(chǎn)品曾經(jīng)太昂貴、太慢，或者無法用傳統(tǒng)的有機硅方法生產(chǎn)。公司首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人 Manuel Schaffner 表示，它還可以降低硅膠原型制作的高成本。

通常，要制作硅膠原型或最終用途零件，您首先需要創(chuàng)建零件模型，使用該模型制作模具，然后將硅膠注入模具中以形成最終零件。但硅膠3D打印能夠簡單地打印最終部件，省去幾天或幾個月的時間以及與模具制造相關(guān)的所有成本。

有機硅增材制造
Spectroplast將其3D打印技術(shù)稱為有機硅增材制造 (SAM)，其打印機稱為 SAM。它擁有 0.1 毫米的精度（或 Z 軸層高）以及幾乎所有 3D 打印工藝所帶來的完全的設(shè)計自由度。該公司表示，使用 SAM 制造的產(chǎn)品是 100% 有機硅，在外觀、手感或性能上無法與注塑成型部件區(qū)分開來。


△Spectroplast SAM 3D 打印機使用類似于大桶聚合的專有技術(shù)（來源：Spectraplast）

盡管 SAM 3D 打印機是新推出的，但 Spectroplast 在3D打印硅膠部件方面擁有多年的經(jīng)驗。它于 2018 年作為 3D 打印服務(wù)推出，在全球范圍內(nèi)提供定制硅膠部件，但其技術(shù)直到現(xiàn)在一直處于保密狀態(tài)。Schaffner 說，在 Spectroplast 提供有機硅即服務(wù)的這些年里，它打印了近百萬個有機硅部件。Spectroplast 從其瑞士工廠向客戶發(fā)貨，從小批量生產(chǎn)和原型開始，但現(xiàn)在向個人客戶交付數(shù)以萬計的零件。

那么，為什么該公司現(xiàn)在要銷售其 3D 打印機呢？

Schaffner 說：“我們不希望 3D 打印機成為我們作為有機硅合同制造商的核心業(yè)務(wù)的競爭對手，因此我們只向需要更快周轉(zhuǎn)時間的客戶提供該系統(tǒng)。。這主要是我們的聽覺領(lǐng)域的客戶，像助聽器、聽力保護器和耳機——這些客戶群依賴的交貨時間比我們從合同制造的角度可以服務(wù)的更短，例如當日周轉(zhuǎn)。”


△Spectroplast 3D 打印的硅膠零件（來源：Spectroplast）

3D打印行業(yè)第一臺出售的100%硅膠打印機
Spectroplast 稱其機器是世界上第一臺硅膠3D打印機。這可能是真的，這取決于如何定義硅膠以及指的是哪種類型的 3D 打印機。少數(shù) 3D 打印制造商提供使用有機硅材料和混合物進行打印，但它們不是100%有機硅。一些按需服務(wù)聲稱使用100%硅膠打印，但他們不出售他們的技術(shù)。

例如，美國 3D 打印巨頭 Carbon 提供了一種名為 SIL 30 的專有材料，據(jù)稱這是一種柔軟、生物相容且抗撕裂的有機硅聚氨酯彈性體。它具有其他添加劑，使其可在制造其他聚合物的3D打印機系列上進行 3D 打印。另一家美國公司 Desktop Metal 在去年收購德國公司 EnvisionTec 時獲得了硅膠 3D 打印技術(shù)。其 3D-Bioplotter 專門研究生物材料，該公司還使用自己的技術(shù)級和醫(yī)療級有機硅混合物進行打印。


△Spectroplast SAM 硅膠 3D 打印機（來源：Spectroplast）

Schaffner 說，Spectroplast 使用 100% 醫(yī)療級、ISO 認證的有機硅，并使其具有光敏性。該工藝是專有的，但與當今使用光固化液態(tài)聚合物樹脂的樹脂 3D 打印機相距不遠。Schaffner 表示，任何通用有機硅都可以用于增材制造，該公司已與客戶合作，將他們的有機硅生產(chǎn)從注塑成型過渡到 3D 打印，而無需更改現(xiàn)有材料。

此款打印機技術(shù)、軟件和材料都是專有的，整個過程包括切片、打印、清洗、干燥和后固化。帶有外圍設(shè)備的打印機零售價將接近 100,000 美元。Spectroplast 僅通過其按需服務(wù)提供其四種 TrueSil 材料，但其 Medura 有機硅產(chǎn)品線現(xiàn)在也可通過銷售 3D 打印機進行商業(yè)化購買。

生產(chǎn)應(yīng)用
與其他 3D 打印技術(shù)一樣，大批量制造通常通過注塑成型或其他傳統(tǒng)制造更具經(jīng)濟意義。3D 打印技術(shù)的理想候選者是中小批量的獨特定制部件。然而，Spectroplast 表示，其內(nèi)部使用的硅膠 3D 打印機有多種尺寸，該公司正在開發(fā)一款新的大型硅膠 3D 打印機，以使其能夠進一步擴展到生產(chǎn)大批量硅膠 3D 打印。




△Spectroplast 的硅膠 3D 打印部件（來源：Spectroplast）