3Dプリンターはシリコンを印刷できますか？

シリコーンは、多くの実用的な用途を持つ用途の広いポリマーです。 3D技術の進歩により、さまざまな技術を通じてシリコーンを使用した3D印刷が可能になりました。ただし、この慣行は依然として費用がかかり、一部の人にとってはアクセスできません。

3Dプリンターはシリコンを印刷できます。このプロセスには、シリコーンを使用するために開発された数少ない高度な印刷技術の1つが含まれます。このプロセスは、いくつかの重要な点で一般的な3D印刷方法とは異なります。

シリコンを使用した3D印刷の仕組みの詳細と、3D印刷の長所と短所に関する情報を読み続けてください。

すべての3Dプリンターでシリコンを印刷できますか？

シリコーンは毒性がなく、熱的に安定したポリマーであり、幅広い用途に役立つ品質を備えています。ただし、耐熱性があるため、溶融堆積モデリングなどの一般的な3D印刷方法では印刷できません。

すべての3Dプリンターがシリコンを印刷できるわけではありません。シリコーンを印刷するには、シリコーン材料を処理できる専用の3Dプリンターが必要です。これらのプリンターは通常、3D印刷に合わせた特殊なタイプのシリコンも使用します。

3Dプリントシリコーンの難しさ

3Dプリントシリコーンの主な問題は、入手可能性とコストです。 3D印刷の最も一般的な方法はシリコーンの処理に適していないため、専用のハードウェアが必要です。処理前の液体シリコーンは非常に粘性が高く、固化する前に「硬化」させる必要があります。この目的のために、特殊な3Dプリントシリコーンも必要です。

これらすべての要因により、3Dプリントシリコーンに必要な材料やハードウェアにアクセスして購入することが困難になっています。ただし、消費者が利用できるシリコン3D印刷サービスがいくつかあります。これについては、この記事の後半で説明します。

3Dプリントシリコーンのしくみ

シリコーンを使用した3D印刷のプロセスは、多くのメーカーによって独自に開発されています。主なプロセスは、堆積とバットの光重合です。さまざまなプロセスについては後でもう少し説明しますが、ここでは、シリコーンを使用した蒸着印刷の背後にある基本的なプロセスに焦点を当てましょう。

シリコン蒸着印刷のしくみ

証言録取

シリコーンを使用した蒸着印刷では、特殊な液体シリコーンゴムを使用します。液体シリコーンゴムは、ノズルから表面に押し出され、UV光で硬化されてから次の層に移動します。使用される支持構造はすべて水溶性材料でできているため、後処理で簡単に取り外すことができます。

硬化

硬化には、結合剤を活性化するために、印刷されたシリコーン層を紫外線にさらすことが含まれます。これらの層は、印刷プロセス中に硬化するときに融合して固体表面になります。各レイヤーは、完了後、プリンターが次のレイヤーに移動する前に硬化されます。

後処理

蒸着印刷されたシリコーン構造の後処理には、支持構造で使用されている水溶性材料を洗い流し、すべてが固体であることを確認するために表面を再度硬化させることが含まれます。シリコーン3D印刷の仕上げプロセスは非常に時間がかかる可能性があります。これは、一般の愛好家がシリコーン3D印刷にアクセスできないもう1つの理由です。

3D印刷を使用してシリコーン部品を作成できますか？

シリコーンを使用した3Dプリントには多くの用途があります。シリコーンは耐熱性、非毒性、電気絶縁性であり、医療、歯科、および産業用途に最適な他の多くの品質を備えています。これらの用途向けの部品をシリコーンから作ることは、シリコーン3D印刷の主な用途の1つです。

3D印刷を使用して、シリコーンから部品を作成できます。このプロセスには、特殊な材料とハードウェアが必要です。ただし、消費者が利用できるシリコン印刷サービスもあります。

シリコーン3D印刷は、医療、歯科、電子機器、および産業分野で有望なアプリケーションを持っています。シリコーン3D印刷で作成されたコンポーネントには、3D印刷のすべての利点（合理化されたプロトタイピングや大量生産など）に加えて、シリコーンのすべての利点があります。

シリコン3Dプリンターの種類

前述のように、シリコーン3Dプリンターの主なタイプは、蒸着プリンターとバット光重合です。上記のように、蒸着印刷は、平らな表面に液体シリコーンゴムを印刷することを含む。印刷された層はUV光で硬化され、後処理中に洗浄および再硬化されます。

バットの光重合には、印刷面をバットに浸すことが含まれます。次に、マシンはターゲットUV光を使用してシリコーンを選択的に硬化させ、印刷されるオブジェクトの固体層を作成します。周囲の液体シリコーンは、プロセス中に固化しないままです。

アディティブマニュファクチャリングプロセスがシリコーンベースの印刷のために開拓される前は、シリコーンは主に射出成形でシリコーンコンポーネントを作成するために使用されていました。このプロセスは、3D印刷と比較して非常に制限されており、過度に複雑な部品を射出成形で確実に作成することはできませんでした。

3Dプリントシリコーンの長所と短所

他の積層造形プロセスと同様に、シリコーンを使用した3D印刷には長所と短所があります。一般的なシリコーンの材料上の利点に加えて、3D印刷は多様性を提供し、簡単なプロトタイピングと開発を可能にします。関連する主な欠点は、可用性とコストです。

長所：

• シリコーンは非毒性、耐熱性、電気絶縁性、生体適合性があります
• 3D印刷により、ユーザーはプロトタイプパーツを簡単に印刷し、必要に応じてデザインに変更を加えることができます

短所：

• 3D印刷用シリコーンには、特殊なハードウェアと材料が必要です
• これらのものは、すべての人が利用できる、または手頃な価格ではない場合があります
• 他の形式の3D印刷と比較すると、プロセスが長くなる可能性があります

3D印刷技術が進歩し続けるにつれて、シリコーン印刷は消費者市場や愛好家にとってより実行可能になるはずです。現状では、シリコーン印刷に必要な部品や材料の多くは高すぎるか、一般に公開されていません。このため、シリコーンを扱う3D印刷サービスを使用することをお勧めします。

シリコーン3D印刷の用途

シリコーンには多くの特性があり、幅広い用途に適しています。耐熱性、柔軟性、電気絶縁性、生体適合性に優れています。これにより、ヘルスケア、歯科、電子機器、または産業用アプリケーションの材料として非常に魅力的です。 3D印刷は、部品のプロトタイプを簡単かつ迅速に作成したり、産業用に大量生産したりできるため、テーブルにさらに多くの利点をもたらします。

ヘルスケア

シリコーンは生体適合性があるため、人体がシリコーンを拒絶したり、否定的に反応したりする可能性は低くなります。このため、生物学的プロセスに取って代わる、または生物学的プロセスを支援する医療用インプラントやその他の物体に頻繁に使用されます。 3D印刷は、これらのタイプのアプリケーションの製造とカスタマイズを合理化する可能性があります。

歯科

シリコーンは、歯科補綴物だけでなく、ブレースなどの特殊な歯科用デバイスの製造プロセスでも使用されます。シリコーン3D印刷を使用すると、歯科専門家はさまざまなカスタマイズされた歯科用デバイスやモデルを作成できます。シリコーンは非毒性で生体適合性があるため、これらの用途に最適です。

エレクトロニクス

シリコーンは電気絶縁性であるため、電子機器やコンポーネントの優れたケーシングまたはコーティングとして機能します。その耐熱性と高圧耐性により、電子部品を外力から保護するのにも適しています。シリコーンを使用した3D印刷は、このプロセスを合理化し、射出成形で可能なものよりも複雑なシリコーンコンポーネントを作成する可能性があります。

インダストリアル

シリコーンは耐熱性、耐圧性、防水性を備えているため、多くの産業用途に適しています。良い例は、水圧と空気圧に耐える必要がある部品のガスケットです。産業用アプリケーションでは通常、大量の標準化された部品が必要です。そのため、3D印刷は、産業用アプリケーション用のシリコーン部品を迅速かつ効果的に製造するための優れたソリューションになります。

シリコーン3D印刷サービス

上記のように、シリコーンオブジェクトを3D印刷したいが、自分で印刷する時間、お金、専門知識がない人が利用できるサービスはたくさんあります。シリコン3D印刷に使用される特殊なハードウェアと材料は非常に高価で見つけるのが難しいため、3D印刷サービスはシリコン3D印刷にアクセスするための良い方法です。

ACEO

ACEOは、シリコーンの最初の3D印刷方法のいくつかを開拓したドイツの会社です。最大200cmのシリコンオブジェクトを印刷できます ³ 、そしてわずか10日で完成品を提供することができます。彼らは、さまざまな用途向けのシリコーンプロトタイプとコンポーネントの作成を専門としており、シリコーンを印刷する際に独自の特許技術を使用しています。

Carbon3D

Carbon3Dは、特許取得済みのデジタル光合成システムを使用してシリコーンからスポーツ用品を製造する米国を拠点とする企業です。彼らは主に時計バンドなどのウェアラブルシリコンコンポーネントを印刷します。シリコーンを含むさまざまな材料の部品を必要とする企業が使用するデジタル製造プロセスを提供します。

EnvisionTec

EnvisionTecは、ACEOが使用しているものと同様のプリンターを使用しています。それらは、インプラントやその他の医療用途で使用される医療グレードのオブジェクトを作成します。また、他のさまざまな独自の生体適合性材料でも機能します。

ドイツのRepRap

ダウが独自の蒸着印刷プロセスで開発した化学薬品を使用するドイツを拠点とする会社。彼らは主に航空宇宙および自動車用途向けの部品を印刷し、シリコーンやポリウレタンなどの他の材料を使用しています。

スペクトロプラスト

Spectroplastはスイスの企業であり、医療用途向けの生体適合性部品の製造も専門としています。彼らはバット重合プロセスを使用し、わずか7日で完成品を届けることができます。

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