WACKER komt met nieuwe siliconenprinttechniek

Een interessante ontwikkeling aangezien het tot dusver niet mogelijk was om siliconen te printen. Plastics en ook metalen kunnen worden verhit en in vormen worden geprint. Met siliconen is dit niet mogelijk, deze kunnen traditioneel gezien alleen geproduceerd worden met behulp van een spuitgietproces, hetgeen te duur is als je kleine oplages of maatwerk wil maken.

Het Duitse bedrijf WACKER CHEMIE heeft nu een compleet ander proces ontwikkeld om siliconen geschikt te maken voor 3D-printing. Het proces dat ze ontwikkeld hebben is vergelijkbaar met traditionele 3D-printing, maar gebruikt een glazen printbed, een speciaal siliconenmateriaal met een hoge viscositeitsratio en UV-licht. Een printkop die lijkt op die in een inkjetprinter legt een dun laagje kleine druppels siliconen op een glazen printbed en vervolgens wordt het materiaal gevulkaniseerd door UV-licht.

Dit proces wordt herhaald totdat het gewenste object compleet is. Elk laagje wordt dus ook aan het vorige laagje vast gevulkaniseerd. Het finale object heeft een glad oppervlak en net zoals traditioneel geproduceerde siliconen onderdelen is het ook volledig biocompatibel, warmtebestendig en transparant.

Dit zou in theorie ook kunnen worden toegepast voor andere rubberachtige materialen. De sleutel tot succes is te printen met zeer kleine druppels siliconen die worden aangevoerd door een kleine, speciaal ontworpen print-nozzle. Omdat de druppels zo klein moeten zijn en precies geplaatst moeten worden op het printbed, was standaard 3D-printsoftware geen optie, dus de developers moesten hun eigen toegepaste programma ontwikkelen. Tegen de tijd dat de eerste laag op zijn plek is geprint, hebben de siliconen druppels zich samengevoegd tot een fijn lijntje dat door de UV-straal in minder dan een seconde wordt gevulkaniseerd.

Deze UV-lichtflits verbindt de siliconenmoleculen in een solide, maar flexibel elastomerisch materiaal. Hoewel het proces nu nog langzamer is dan WACKER denkt dat acceptabel is voor hun toekomstige klanten, geloven ze dat ze uiteindelijk het proces kunnen versnellen zodat er objecten gemaakt kunnen worden met een snelheid van 100 gram siliconen per uur.

De siliconen 3D-printer is in staat om extreem gedetailleerd te kunnen printen. Elke strook siliconen is 0,6 milimeter breed en slechts 0,3 milimeter dik. De onderzoekers van WACKER zeggen dat de finale objecten er bijna exact hetzelfde uitzien als producten die gemaakt zijn met spuitgieten. Om tot dat detailniveau te kunnen komen, hebben ze een siliconenmateriaal ontwikkeld dat als een vloeistof geprint kan worden, maar toch volledig stationair blijft zodra het wordt gedeponeerd op het printoppervlak, vergelijkbaar met bijvoorbeeld het uit een tube knijpen van tandpasta.