Você pode imprimir em silicone 3D?

O silicone está recentemente avançando na impressão 3D, não por falta de demanda, mas possui propriedades ideais para aplicações infinitas. O silicone é altamente viscoso, afetando com precisão a impressão 3D, daí o atraso na impressão 3D de silicone.

Bem, a pergunta permanece:Você pode imprimir silicone em 3D? Vamos descobrir!



Após o processo de solidificação, o objeto de silicone sendo um elastômero não pode retornar ao estado líquido como termoplásticos e outros materiais versáteis.

Um elastômero é um polímero altamente viscoso e elástico, em termos simples de borracha. O destaque da propriedade da borracha é que ela pode ser esticada e ainda manter sua forma original após o lançamento. O silicone, sendo uma borracha sintética, também possui várias propriedades atraentes.

Materiais de Silicone de Impressão

Filamentos de silicone eram impossíveis de imprimir. O silicone possui excelente estabilidade térmica e biocompatibilidade, tornando-o um desejo na manufatura aditiva. A flexibilidade e a ideia da impressão 3D, o silicone oferecem inúmeras possibilidades na área da saúde e outras áreas.

Ao contrário de outros termoplásticos, o silicone puro não pode ser derretido em líquido e depois re-solidificado com a técnica da impressora 3D. A produção de materiais de silicone só foi possível através de processos de fabricação tradicionais, como moldagem por injeção.

O processo é caro para a criação de protótipos de silicone e biomodelos devido aos moldes caros.

A alta elasticidade do silicone dificulta a infusão de outras técnicas além da moldagem por injeção, tornando-o caro para produção de baixo volume.



Várias empresas estão desenvolvendo novos sistemas que incorporarão silicone na impressão 3D. Novas técnicas usam a deposição de cabeça, enquanto outras produzem peças semelhantes às peças moldadas por injeção por meio de fotopolimerização.

A impressão 3D de silicone é mais flexível e, ao contrário do processo de fabricação tradicional, é flexível e o processo de produção não é impulsionado pelo volume. Isso permite a produção de baixo volume de peças produzidas sem que o processo seja tão caro.

O silicone líquido tem uma alta viscosidade que diminuiu a produção, pois é diferente de outros polímeros. Ele solidifica em certas temperaturas difíceis de serem alcançadas pelas impressoras 3D.

Os avanços na tecnologia de impressão 3D e a crescente demanda por peças de silicone impulsionaram o desenvolvimento da impressão 3D de silicone.

Propriedades das peças de silicone

Silicone incluindo material de uretano de silicone é abundante e a escolha desejada para indústrias exigentes, incluindo a indústria têxtil para automóveis. É amplamente aplicável em montagens de naves espaciais, biocompatível em aplicações médicas e robótica leve.

A propriedade de alto desempenho permite que o silicone tenha características formidáveis ​​tanto física quanto quimicamente.

As propriedades formidáveis ​​do silicone incluem:

• Notável estabilidade térmica com a opção de aumentar ou diminuir a figura
• Resistente à água e repele o vapor
• A resistência à compressão e ao cisalhamento o torna adequado para formar vedações apertadas
• Isolamento elétrico mesmo na água
• A biocompatibilidade garante que é seguro para alimentos
• As opções de cor e transparência o tornam ideal para óptica
• Resistente a UV e oxidação
• Retardador de chama
• Pode ser esterilizado
• Disponível em diferentes durezas

As propriedades permitem que o silicone seja dinâmico em indústrias, incluindo energia, produção de alimentos, automóveis, bens de consumo, eletrônicos e até agricultura.

Manufatura Aditiva

A manufatura aditiva também é popularmente conhecida como impressão 3D. Implica a criação de um item tridimensional usando informações digitais em vez de ferramentas e moldes de silicone, adicionando progressivamente o material camada por camada.



As tecnologias variam em diferentes formas para empilhar as camadas, mas todas funcionam com o mesmo princípio na criação do objeto final desejado.

Como funciona a impressão 3D de silicone. Você pode imprimir silicone em 3D?

Vamos mergulhar em como o silicone funciona na impressão 3D.

1. Deposição

As impressoras 3D usam cabeças de impressão para depositar material em formas 2D, principalmente camada por camada. Por outro lado, o Silicone não pode estar disponível na forma líquida, mas o processo também envolve deposição.

As impressoras implantam um cabeçote de impressão que deposita gotas de silicone individualmente e, em seguida, as mescla para formar uma superfície lisa.

2. Cura e vulcanização

O chapéu de borracha de silicone não é curado em forma líquida ou gel, facilitando o spray de liberação de molde durante o processo de impressão 3D. A cura é o processo químico através do qual a borracha de silicone impressa forma ligações cruzadas na cadeia, progressivamente camada após camada.

Algumas impressoras usam luz UV ou calor como alternativa para o processo. O silicone vulcanizado à temperatura ambiente reage com catalisadores e outras substâncias que endurecem no processo.

No processo de fotopolimerização, o estágio de cura substitui efetivamente o estágio de deposição, uma vez que envolve irradiar a luz UV para criar uma forma 2D para cada camada.

3. Pós-processamento

A vulcanização permite que a peça de silicone impressa se solidifique o suficiente para permitir que outra camada seja impressa, e isso não fortalece toda a estrutura.

Após a impressão, a impressão pode ser submetida ao forno, que catalisa reações químicas e remove partículas indesejadas. A lavagem também pode ser necessária para remover o material de suporte.

Fabricação de aditivos líquidos

É uma extensão da técnica aditiva, que envolve um material altamente viscoso como o silicone na plataforma de construção para criar o objeto esperado, que é então aquecido para endurecer completamente. As oportunidades para a manufatura aditiva líquida (LAM) são fornecidas pelo líquido funcional usado para otimizar a impressão 3D.

Os materiais possuem diversas funções, principalmente transparência e flexibilidade, e podem ser combinados durante o processo de impressão. A fabricação aditiva de silicone garante que as impressões exibam resistência após a conclusão.

O líquido funcional é primeiro distribuído camada por camada à temperatura ambiente. A luz UV é usada para curar os materiais e depois reticulada com durômetros.

A LAM oferece uma alternativa a outras técnicas de impressão 3D, incluindo Fused Deposition Modeling e Material Jetting. Os componentes e impressões da LAM são de alto desempenho e adequados para automóveis e eletrônicos para fogo e outras estruturas de isolamento.

A manufatura aditiva líquida usa altas velocidades de processo e garante impressões sem distorção com liberdade ilimitada conforme você deseja. O método é inovador e arredondado para protótipos e pequenas produções. Isso impulsiona a relevância e aplicação do processo nas indústrias.

Vantagens da Manufatura Aditiva

• Custos de entrada acessíveis

O custo dos equipamentos em indústrias e processos de manufatura é sempre o obstáculo que a maioria das empresas enfrenta. O maquinário para manufatura aditiva é, no entanto, acessível para a maioria das empresas e negócios de pequena escala.

Com o avanço da inovação e da tecnologia, os custos de entrada serão mais baratos, reduzindo os custos de entrada. Para pequenas unidades de produção, isso aumenta os lucros e a lucratividade.

• Fácil de projetar o produto final

A manufatura aditiva é mais do que apenas obter sua impressão impressa. Envolve design e inovação no seu melhor nível. Como criativo, pode-se ter liberdade sem tempo e custos quando se trata de manufatura aditiva.

Tradicionalmente, a modificação da impressão levava a um aumento nos custos e atrasos após a alteração da linha de produção. Os engenheiros podem produzir várias versões de um único projeto, de forma econômica, longe de métodos estáticos usando manufatura aditiva.

• Programas de treinamento disponíveis em todos os níveis

Obter as máquinas e equipamentos é uma coisa; ter as habilidades e a força de trabalho para operar e operar o equipamento com eficiência é outra coisa. Treinar sua equipe e funcionários para projetar usando manufatura aditiva profissionalmente provavelmente atrasará as operações de negócios.

No entanto, existem vários programas de treinamento para designers e fabricantes disponíveis em diferentes níveis. A formação fundamental destina-se a funcionários com experiência em tecnologia.

O treinamento técnico visa educar os tomadores de decisão sobre como maximizar adequadamente, enquanto o treinamento avançado é principalmente para pós-produção e manuseio de materiais.

• Reduz o desperdício durante a produção

Princípio de fabricação aditiva nos processos de produção e difere muito dos métodos tradicionais de fabricação. Algumas máquinas funcionam retirando material de um bloco maior do que o produto pretendido.

Os materiais cortados na forma de aparas e não podem ser utilizados, portanto, acabam como resíduos. A manufatura aditiva, no entanto, funciona adicionando materiais camada por camada, de modo que apenas o necessário seja usado. A manufatura aditiva ajuda a reduzir os custos de material em até 90%.

• Economia de energia

A fabricação aditiva reduz significativamente o uso de energia, pois reduz o material a ser usado e elimina as etapas do processo de produção em comparação com os processos de fabricação tradicionais.

A remanufatura de peças auxiliada pela manufatura aditiva revive o fim da vida útil dos produtos para novas condições, usando energia que varia de 2 a 25% da energia que, de outra forma, exigiria a construção de uma peça totalmente nova.

Retrocessos do silicone impresso em 3D

• Disponibilidade de hardware e material

A principal limitação do silicone 3D é o seu acesso. Várias empresas oferecem impressões 3D de silicone legítimas; isso significa que os custos aumentam e há uma escolha limitada de material.

• Limitação estrutural

As empresas de impressão 3D vêm surgindo ao longo dos anos, mas o material de produção ainda não é compatível com aditivos. A impressora 3D de silicone estrutural tem uma cabeça, o que significa que ela criará apenas objetos simples com poucos detalhes.

Impressoras que usam tecnologias baseadas em estereolitografia evitam o problema, mas ainda assim, as resinas incluem cura UV. As melhores impressoras 3D de silicone têm áreas de construção relativamente pequenas que não podem imprimir estruturas de suporte para a impressão.

• A necessidade de agentes de cura

Quase nenhuma empresa pode imprimir em 3D silicone puro em seus processos de produção. A maioria deles invoca o uso de agentes de cura UV; isso tende a enfraquecer o material e reduzir a qualidade do produto acabado.

No entanto, isso ainda mantém propriedades positivas mesmo após a moldagem de silicone e está disponível para uma ampla gama de aplicações.

Conclusão

Ainda há um longo caminho a percorrer para a impressão 3D de silicone. Com a lenta taxa de crescimento de desenvolvimento da tecnologia, a taxa de adoção é relativamente menor. A maioria das empresas é ignorante e desconhece o que a tecnologia tem a oferecer ou hesita em adotá-la, pois não é comumente usada.

Com os desenvolvimentos e melhorias contínuos de novas empresas que estão adotando a impressão 3D de silicone, ela continua sendo uma alternativa viável para as indústrias dos fabricantes de silicone.

A demanda por peças impressas em silicone 3D e moldes de silicone está aumentando constantemente e sugere que a tecnologia futura será empolgante.