可以使用超过100万次的3D打印机器人抓手来了,有机硅竟然这么神奇?

来源:荣格

发布时间:2019年3月6日下午 02:03:01

树脂、合金(如镍基铬、钴、铝、钛等)、聚合物、陶瓷、塑料等,这些都是较为常见的用于3D打印的材料。不过,3D打印本身最大的好处之一就是:它能够让我们以一种全新的角度来重新审视已有的做法,比如,有没有可能通过有机硅3D打印,来生产出传统加工方法无法加工出的部件呢?
小编在TCT 2019 瓦克化学的展台上见到了很多精妙绝伦的3D打印部件,如机器人抓手、导电硅胶片、心脏瓣膜等,共同点是它们都是通过100%的有机硅打印出来的。
 
除了震惊,还是震惊!因为有机硅3D打印技术诞生才两年多的时间,作为一种打印难度非同一般的特殊软胶材料,其很多功能性应用已经被瓦克挖掘出来。那么,有机硅3D打印的商用情况如何,其部件的稳定性是否满足使用要求呢?带着这些问题,荣格工业传媒(简称“荣格”)采访了瓦克化学ACEO有机硅3D打印业务全球市场总监Egbert Klaassen先生。
 
1
图  瓦克化学ACEO有机硅3D打印业务全球市场总监Egbert Klaassen先生
 
荣格:我们看到瓦克的展台上有一款有机硅打印出的机器人抓手,为何会想到用有机硅打印机器人抓手呢?
Egbert Klaassen先生:现有的机器人处理系统往往会造成过度浪费,有没有一种方案可以更加轻便、温柔地处理一些注塑成型的部件呢?答案是yes! 瓦克就利用3D打印成型出有机硅机器人抓手,从功能性方面而言,由于使用了真正的有机硅,该机器人抓手可以使用超过100万次。
 
对于将我们的产品用于重要应用的客户而言,产品可靠性至关重要。我们正在进行全面的机械性能测试,首批测试结果表明:有机硅3D打印部件在X和Y方向的性能与注塑成型部件不相上下,在Z方向的性能与注塑成型部件接近。凭借“按需滴胶”技术,我们能够生产出品质可匹敌注塑成型部件的高精度部件。事实上,如果认可了瓦克ACEO®打印部件,便无需采用传统注塑开模等费工费时的方法直接成型部件用于小批量生产。
 
ACEO®可以使用不同的有机硅(例如不同硬度和/或颜色)实现多材料3D部件打印。我们的多喷嘴打印机适用三种不同的材料和支撑材料,从而实现真正的多材料3D打印。此外,我们的材料组合最近又新增了一个成员——导电硅胶。
 
荣格:瓦克新增的导电硅胶主要用在哪些方面?
Egbert Klaassen先生:汽车座椅在汽车中是一个非常重要的装置,一个舒适安全的汽车座椅,不仅可以缓解疲劳,而且能增强行车安全性。基于有机硅独特的耐高温性能,瓦克在去年10月为汽车座椅开发出一款导电硅胶,该部件加了电流之后就会发热,从而为行车带来更多的舒适性。
 
荣格:您刚刚强调瓦克的有机硅3D打印使用的是“真正的有机硅”,何谓真正的有机硅?它究竟有何特殊之处?
Egbert Klaassen先生:瓦克的定位是真正使用有机硅弹性体来制作出功能性(真正可以用)的零部件。我们使用的材料是超过30年历史的瓦克ELASTOSIL®液体硅橡胶,它们的传统应用包括医疗、航空、汽车等领域。尽管市场上有些公司声称他们能够使用有机硅进行打印,但我相信,只有瓦克ACEO®使用真正的有机硅弹性体实现真正的3D部件打印(含支撑材料),基于按需滴胶(DOD)技术,瓦克ACEO®有机硅打印出的部件可以直接使用,性能几乎和传统注塑加工生产出的有机硅部件不相上下。
 
荣格:与其它类型的合成橡胶相比,有机硅的3D打印部件有哪些优势?
Egbert Klaassen先生:和其他合成橡胶相比,有机硅拥有一系列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、抗辐射性、生物惰性等。因为瓦克的ACEO®技术能实现传统加工几乎等同的性能,所以这些优良的性能也被传递到3D打印的有机硅部件上。
 
比如,硅橡胶在-30℃—200℃的的使用温度内可以保持其柔软和弹性;有机硅不需要增塑剂,所以其柔韧性能一直保持下去;通常情况下,硅橡胶具有生物相容性,并符合食品应用要求,所以很适合用于医学和食品相关的应用,等等。
 
荣格:您认为有机硅3D打印将在哪些市场取得更大发展?
Egbert Klaassen先生:虽然有机硅3D打印面世才两年多的时间,瓦克已经成功开发出超过1000名客户。相较于注塑成型,有机硅3D打印的优势主要在于生产的灵活性(一次性、小批量、快速交付等),以及帮助工程师创作功能强大的全新部件的“3D+设计”。
 
短期来看,我认为非常需要有机硅的性能,但是订单量较小的应用会迎来很大发展,比如MRO设备保养维修作业中的一些小配件;还有传统加工方法无法制造出的有机硅部件,比如中空的机器人抓手、心脏瓣膜模型等产品;还有一些对轻量化有极高要求的领域,也会在设计时更多考虑3D打印,比如航空领域使用的减震机构,等等。
 
长期来看,只要是应用到传统有机硅加工的领域,比如医疗、汽车、航空等,我认为将来都有可能会使用有机硅3D打印技术。
 
荣格:瓦克目前已经在德国和美国分别成立打印实验室,请问这个实验室主要为客户提供哪些服务?对于亚太地区3D打印市场,瓦克有什么样的市场开拓计划?
Egbert Klaassen先生:瓦克在德国和美国实验室提供的服务是相同的。我们专注于使用有机硅的3D打印实践经验,实验室的项目通常按照客户的需求量身订制。有些客户了解3D打印并希望对有机硅的用途有更多了解,而有些客户对有机硅有所了解,希望知道更多关于3D设计的知识。客户可以在网上申请开放式打印实验室的体验课程。
 
下一步在亚太地区的市场开发,瓦克的首要任务是“本地化”。我们将推出中文版ACEO®网站和网上商店,便于中国客户上传和订购部件。此外,我们还专门组建了一个全新的中国ACEO团队,随时就中国客户的需求提供支持,并帮助解决设计指南相关的问题。最后,我们瓦克的同事将向其客户推广ACEO®的优越性能,因此我们能够利用已有客户群。
 
采访结束前,Egbert Klaassen先生强调,ACEO®技术是基于瓦克对打印机、软件和材料的专有开发,瓦克是服务供应商,并不售卖系统。目前,有机硅3D打印市场也面临着一些挑战,比如标准缺乏导致的客户认知混乱,一些声称“使用有机硅3D打印的产品”,使用的并不一定是真正的有机硅材料,这样打印出来的产品性能可能会引起客户的担忧,最终损害真正有机硅打印的名声。另一方面,目前不少客户对3D打印技术的认知还处于比较初级的,所以相关的供应商要携手共同教育和培育市场。
 

Tell A Friend

评论

Image CAPTCHA