Pouvez-vous imprimer du silicone en 3D ?

Le silicone a récemment fait des progrès dans l'impression 3D, non pas par manque de demande, mais possède des propriétés idéales pour des applications infinies. Le silicone est très visqueux, affectant avec précision l'impression 3D, d'où le retard de l'impression 3D en silicone.

Eh bien, la question demeure :Pouvez-vous imprimer du silicone en 3D ? Découvrons !

Après le processus de solidification, l'objet en silicone étant un élastomère ne peut pas revenir à un état liquide comme les thermoplastiques et autres matériaux polyvalents.

Un élastomère est un polymère hautement visqueux et élastique, en termes simples de caoutchouc. Le point culminant de la propriété du caoutchouc est qu'il peut être étiré tout en conservant sa forme d'origine après sa libération. Le silicone étant un caoutchouc synthétique, il possède également plusieurs propriétés attrayantes.

Imprimer des matériaux en silicone

Les filaments de silicone étaient impossibles à imprimer. Le silicone possède une excellente stabilité thermique et biocompatibilité, ce qui en fait un souhait dans la fabrication additive. La flexibilité et l'idée de l'impression 3D, le silicone offrent de nombreuses possibilités dans le domaine de la santé et d'autres domaines.

Contrairement aux autres thermoplastiques, le silicone pur ne peut pas être fondu en liquide puis resolidifié avec la technique de l'imprimante 3D. La production de matériaux en silicone n'a été possible que grâce à des procédés de fabrication traditionnels tels que le moulage par injection.

Le processus est coûteux pour la création de prototypes en silicone et de modèles biologiques en raison de moules coûteux.

La grande élasticité du silicone rend difficile l'infusion d'autres techniques que le moulage par injection, ce qui le rend coûteux pour la production à faible volume.

Plusieurs entreprises développent de nouveaux systèmes qui incorporeront du silicone dans l'impression 3D. De nouvelles techniques utilisent le dépôt de tête, tandis que d'autres produisent des pièces similaires aux pièces moulées par injection par photopolymérisation.

L'impression 3D en silicone est plus flexible et, contrairement au processus de fabrication traditionnel, elle est flexible et le processus de production n'est pas piloté par le volume. Cela permet une production à faible volume de pièces produites sans que le processus ne soit si coûteux.

Le silicone liquide a une viscosité élevée qui a ralenti la production car il est différent des autres polymères. Il se solidifie à certaines températures difficiles à atteindre pour les imprimantes 3D.

Les progrès de la technologie de l'impression 3D et la demande croissante de pièces en silicone ont alimenté le développement de l'impression 3D en silicone.

Propriétés des pièces en silicone

Le silicone, y compris le matériau silicone uréthane, est abondant et constitue le choix souhaité pour les industries exigeantes, y compris l'industrie textile jusqu'à l'automobile. Il est largement applicable dans les assemblages d'engins spatiaux, biocompatible dans les applications médicales et la robotique douce.

La propriété de haute performance permet au silicone d'avoir des caractéristiques formidables à la fois physiquement et chimiquement.

Les formidables propriétés du silicone incluent :

• Stabilité thermique remarquable avec possibilité d'augmenter ou d'abaisser le chiffre
• Résistant à l'eau et repousse la vapeur
• La résistance à la compression et au cisaillement le rend approprié pour former des joints étanches
• Isolation électrique même dans l'eau
• La biocompatibilité garantit qu'il est sans danger pour les aliments
• Les options de couleur et de transparence le rendent idéal pour l'optique
• Résistant aux UV et à l'oxydation
• Retardateur de flamme
• Peut être stérilisé
• Disponible en différentes duretés

Les propriétés permettent au silicone d'être dynamique dans des secteurs tels que l'énergie, la production alimentaire, l'automobile, les biens de consommation, l'électronique et même l'agriculture.

Fabrication additive

La fabrication additive est également connue sous le nom d'impression 3D. Il s'agit de créer un objet tridimensionnel à l'aide d'informations numériques au lieu d'outils et de moules en silicone en ajoutant progressivement de la matière couche par couche.

Les technologies varient sous différentes formes pour empiler les couches mais fonctionnent toutes sur le même principe pour créer l'objet final souhaité.

Comment fonctionne l'impression 3D en silicone. Pouvez-vous imprimer du silicone en 3D ?

Découvrons comment fonctionne le silicone dans l'impression 3D.

1. Déposition

Les imprimantes 3D utilisent des têtes d'impression pour déposer des matériaux dans des formes 2D, principalement couche par couche. D'autre part, le silicone ne peut pas être disponible sous forme liquide, mais le processus implique également un dépôt.

Les imprimantes déploient une tête d'impression qui dépose des gouttelettes de silicone individuellement, puis les fusionne pour former une surface lisse.

2. Durcissement et vulcanisation

Le chapeau en caoutchouc de silicone n'est pas durci sous forme de liquide ou de gel, ce qui facilite la pulvérisation de démoulage pendant le processus d'impression 3D. Le durcissement est le processus chimique par lequel le caoutchouc de silicone imprimé forme des liens croisés dans la chaîne, progressivement couche après couche.

Certaines imprimantes utilisent la lumière UV ou la chaleur comme alternative au processus. Le silicone de vulcanisation à température ambiante réagit avec les catalyseurs et d'autres substances qui durcissent au cours du processus.

Dans le processus de photopolymérisation, l'étape de durcissement remplace efficacement l'étape de dépôt puisqu'elle consiste à diffuser la lumière UV pour créer une forme 2D pour chaque couche.

3. Post-traitement

La vulcanisation permet à la pièce en silicone imprimée de se solidifier suffisamment pour permettre l'impression d'une autre couche, et cela ne renforce pas l'ensemble de la structure.

Après l'impression, l'impression peut être soumise au four, qui catalyse les réactions chimiques et élimine les particules indésirables. Un lavage peut également être nécessaire pour retirer le matériau de support.

Fabrication additive liquide

Il s'agit d'une extension de la technique additive, qui implique un matériau très visqueux comme le silicone dans la plate-forme de construction pour créer l'objet attendu, qui est ensuite chauffé pour le durcir complètement. Les opportunités de fabrication additive liquide (LAM) sont fournies par le liquide fonctionnel utilisé pour optimiser l'impression 3D.

Les matériaux possèdent diverses fonctions, principalement la transparence et la flexibilité, et peuvent être combinés au cours du processus d'impression. La fabrication additive en silicone garantit que les impressions présentent une résistance après l'achèvement.

Le liquide fonctionnel est d'abord distribué couche par couche à température ambiante. La lumière UV est utilisée pour durcir les matériaux, puis réticulés avec des duromètres.

La LAM offre une alternative aux autres techniques d'impression 3D, notamment la modélisation par dépôt de fil fondu et le jet de matière. Les composants et les impressions LAM sont hautes performances et bien adaptés à l'automobile et à l'électronique pour les structures d'isolation incendie et autres.

La fabrication additive liquide utilise des vitesses de processus élevées et garantit des impressions sans distorsion avec une liberté illimitée selon vos désirs. La méthode est innovante et arrondie pour les prototypes et les petites productions. Cela propulse la pertinence et l'application du processus dans les industries.

Avantages de la fabrication additive

• Coûts d'entrée abordables

Le coût des équipements dans les industries et les processus de fabrication est toujours l'obstacle auquel la plupart des entreprises sont confrontées. Les machines pour la fabrication additive sont cependant abordables pour la plupart des entreprises et des petites entreprises.

Avec les progrès de l'innovation et de la technologie, les coûts d'entrée seront moins chers, ce qui réduira les coûts d'entrée. Pour les petites unités de production, cela augmente les bénéfices et la rentabilité.

• Facile à concevoir le produit final

La fabrication additive ne se limite pas à obtenir votre impression imprimée. Il s'agit de design et d'innovation à son meilleur niveau. En tant que créatif, on peut avoir la liberté sans temps et sans coûts lorsqu'il s'agit de fabrication additive.

Traditionnellement, la modification de l'impression entraînait une augmentation des coûts et des retards après la modification de la chaîne de production. Les ingénieurs peuvent produire plusieurs versions d'une même conception, de manière rentable, loin des méthodes statiques, grâce à la fabrication additive.

• Programmes de formation disponibles à tous les niveaux

Obtenir la machinerie et l'équipement est une chose; avoir les compétences et la main-d'œuvre nécessaires pour faire fonctionner et exploiter efficacement l'équipement est une autre chose. La formation professionnelle de votre personnel et de vos travailleurs à la conception à l'aide de la fabrication additive est susceptible de retarder les opérations commerciales.

Cependant, il existe divers programmes de formation pour les concepteurs et les fabricants disponibles à différents niveaux. La formation de base s'adresse au personnel qui a de l'expérience en technologie.

La formation technique vise à éduquer les décideurs sur la maximisation correcte, tandis que la formation avancée est principalement destinée à la post-production et à la manutention.

• Réduit les déchets pendant la production

Le principe de fabrication additive est dans les processus de production et diffère grandement des méthodes de fabrication traditionnelles. Certaines machines fonctionnent en enlevant de la matière d'un bloc plus gros que le produit prévu.

Les matériaux coupés sous forme de copeaux et ne peuvent donc pas être utilisés finissent comme déchets. La fabrication additive, cependant, fonctionne en ajoutant des matériaux couche par couche de sorte que seul ce qui est nécessaire est utilisé. La fabrication additive permet de réduire les coûts de matériaux jusqu'à 90 %.

• Économie d'énergie

La fabrication additive réduit considérablement la consommation d'énergie car elle réduit le matériau à utiliser et supprime les étapes du processus de production par rapport aux processus de fabrication traditionnels.

La refabrication de pièces assistée par la fabrication additive ravive la fin de vie des produits dans de nouvelles conditions en utilisant une énergie allant de 2 à 25 % de l'énergie qui serait autrement nécessaire pour construire une toute nouvelle pièce.

Revers en silicone imprimés en 3D

• Disponibilité du matériel et des matériaux

La principale limitation du silicone 3D est son accès. Plusieurs entreprises proposent des impressions 3D en silicone légitimes; cela signifie que les coûts sont élevés et que le choix de matériaux est limité.

• Limitation structurelle

Les entreprises d'impression 3D se sont multipliées au fil des ans, mais le matériau de production n'est toujours pas compatible avec les additifs. L'imprimante 3D structurelle en silicone a une tête, ce qui signifie qu'elle ne créera que des objets simples avec peu de détails.

Les imprimantes qui utilisent des technologies basées sur la stéréolithographie éludent le problème, mais les résines incluent quand même le durcissement aux UV. Les meilleures imprimantes 3D en silicone ont des zones de construction relativement petites qui ne peuvent pas imprimer de structures de support pour l'impression.

• Le besoin d'agents de durcissement

Presque aucune entreprise ne peut imprimer en 3D du silicone pur dans ses processus de production. La plupart d'entre eux invoquent l'utilisation d'agents de durcissement UV; cela a tendance à fragiliser le matériau et à réduire la qualité du produit fini.

Cependant, cela conserve toujours des propriétés positives même après le moulage au silicone et est disponible pour une large gamme d'applications.

Conclusion

Il reste encore un long chemin à parcourir pour l'impression 3D en silicone. Avec le faible taux de croissance du développement de la technologie, le taux d'adoption est relativement plus faible. La plupart des entreprises ignorent et ignorent ce que la technologie a à offrir ou hésitent à l'adopter car elle n'est pas couramment utilisée.

Avec les développements et les améliorations continus des nouvelles entreprises qui se lancent dans l'impression 3D en silicone, celle-ci reste une alternative viable aux industries des fabricants de silicone.

La demande de pièces imprimées en 3D en silicone et de moules en silicone augmente régulièrement et laisse présager que la future technologie sera passionnante.