Una descripción general de la impresión 3D de silicona

Impresión 3D de silicona

La silicona es un material relativamente nuevo en la impresión 3D, aunque no por falta de demanda, ya que sus propiedades mecánicas son ideales para innumerables aplicaciones. La tecnología tardó un tiempo en desarrollarse porque la silicona tiene una viscosidad muy alta, lo que dificulta la impresión 3D de manera precisa. La silicona es un elastómero y, a diferencia de los termoplásticos, no puede volver a su estado líquido después de solidificarse.

Un elastómero es un polímero con viscoelasticidad (viscosidad y elasticidad); es el nombre técnico del caucho. El primer caucho provino de la savia de los árboles de hevea en la selva amazónica, que ahora se conocen más comúnmente como árboles de caucho. El caucho tiene muchas cosas a su favor, el más notable es el hecho de que se puede estirar y volverá a su forma original cuando se suelte. La silicona, al ser un caucho sintético, comparte ese rasgo, pero también cuenta con varias otras características atractivas, que incluyen:

Propiedades y aplicaciones de la silicona

• – Excelente estabilidad térmica, hasta 200 ° C y tan bajo como -80 ° C, con ciertas formulaciones capaces de subir y bajar
• – Repele el agua y es resistente al vapor.
• – Juego de compresión ideal para formar sellos herméticos
• – resistente a los rayos UV
• – Aislante eléctrico, incluso bajo el agua.
• – Resistente al desgarro
• – Transparente, ideal para óptica
• – Puede esterilizarse
• – Retardante de llama
• – Alimentos seguros
• – biocompatible

Esas propiedades hacen que la silicona se encuentre en una amplia gama de industrias, como la fabricación, la energía, la producción y manipulación de alimentos, la automoción, la industria aeroespacial, los bienes de consumo, la salud, la electrónica y la agricultura. Todo, desde juntas y tubos hasta teclados e interruptores, está hecho de gomas de silicona. Los dispositivos de amortiguación del sonido en los automóviles y las cajas negras en los aviones también están hechos de este material. Los utensilios para hornear antiadherentes flexibles de su cocina pueden colocarse en el horno, el congelador y el lavavajillas porque están hechos de silicona. Y su snorkel mantiene el agua fuera de su nariz gracias a la silicona. Con todos estos usos, no es de extrañar que los ingenieros quisieran poder imprimir en 3D con él.

Empresas de impresión 3D de silicona

Wacker Chemie ACEO

La primera empresa en lograr la impresión 3D de silicona fue Wacker Chemie , una empresa química global. Comercializan su tecnología DOD (drop-on-demand) bajo la marca comercial ACEO. Su impresora 3D de caucho de silicona líquida ACEO Imagine Series K cuenta con un dispensador que puede depositar y cortar rápidamente pequeñas gotas de silicona en patrones precisos sin tocar el objeto. Una luz ultravioleta cura cada capa para solidificarla antes de que se deposite la siguiente. Las siliconas ACEO no contienen acrilatos ni uretanos, por lo que son auténticos elastómeros. Y la impresión de múltiples materiales es posible porque sus impresoras 3D pueden trabajar con múltiples siliconas a la vez. Los materiales de soporte son solubles en agua y las piezas se terminan con un tratamiento de post-curado al vacío a 200 ° C durante cuatro horas.

Caso de uso de ACEO

Una de las siliconas de ACEO es eléctricamente conductora y se puede utilizar en todo tipo de aplicaciones electrónicas, como sensores, elementos calefactores, interruptores y circuitos complejos. Un caso de uso real del material es el dispositivo de terapia CINOGY PlasmaDerm para el cuidado de heridas, donde las áreas conductoras de electricidad son producidas por ACEO. Aquí, el material necesitaba ser biocompatible, conductor de electricidad y flexible, por lo que es un escenario ideal para la impresión 3D de silicona.

Henkel LOCTITE

La empresa de adhesivos LOCTITE (Henkel) también ha desarrollado la impresión 3D de silicona, aunque la suya se basa en la impresión 3D de resina. Han lanzado una impresora 3D DLP de código abierto y una línea de materiales de resina, lo que significa que su silicona y otros materiales se pueden usar en ‘cualquier’ impresora 3D basada en resina.

Caso de uso LOCTITE de Henkel

Cuando un fabricante de respiradores necesitó 100 tubos translúcidos, resistentes pero flexibles de 1.5 pulgadas, recibió una cotización de un moldeador de inyección por € 19,000 para fabricar los moldes. Ah, y tardaría cuatro semanas. Pero LOCTITE suministró la resina de silicona para imprimir las piezas por solo € 19 cada una, diez veces menos que la cotización del molde de inyección. Y las piezas se imprimieron y entregaron en cuatro días.

EnvisionTEC

EnvisionTEC tiene un Bioplotter 3D (que funciona como la máquina ACEO) y una impresora 3D de resina de silicona (como la de LOCTITE). Producen juntas, apósitos biocompatibles y modelos de planificación quirúrgica.

Caso de uso de EnvisionTEC

Su E-Silicone se utiliza principalmente para fabricar audífonos con moldes de capullo. Se puede inyectar silicona de grado médico en los moldes para producir conchas de alta calidad con un sellado acústico mejorado, más ganancia antes de la retroalimentación y mejor retención.

SpectroPlast

SpectroPlast se desarrolló a partir de ETH Zurich y utiliza una tecnología SLA para imprimir silicona en 3D.

Casos de uso de SpectroPlast