Welche Silikon 3D-Drucker gibt es auf dem Markt?
Silikon ist ein Material, das aufgrund seiner Eigenschaften – gute thermische und chemische Beständigkeit, Biokompatibilität und Entflammbarkeit – in der additiven Fertigung immer beliebter wird. Silikon wird traditionell in herkömmlichen Herstellungsverfahren wie dem Spritzguss verwendet, da es aufgrund seiner hohen Viskosität und Temperaturbeständigkeit nur schwer in 3D zu drucken ist. Seine flüssige Form bringt einige Einschränkungen mit sich, wie z. B. einen Aushärtungsschritt. Es gibt jedoch immer mehr Entwicklungen im Bereich des 3D-Silikondrucks, und einige Akteure widmen sich der Entwicklung von speziellen 3D-Druckern. Es gibt heute mehrere Verfahren, um Teile aus Silikon herzustellen: Materialauftrag, Lichthärtung oder auch Methoden, die dem Spritzguss ähneln. Wir werfen einen Blick auf die wichtigsten Silikon 3D-Drucker auf dem Markt, um Ihnen einen besseren Überblick zu verschaffen!
Silimac P250 von Prayasta eignet sich für 3D-gedruckte Prothesen
Prayasta ist ein indisches Startup-Unternehmen, das Weichgewebeimplantate für die nächste Generation der Brustkrebsbehandlung entwickelt. Sie hoffen, Implantate und Prothesen zu entwickeln, die bruchsicher sind und in Form, Größe, Gewicht, Haptik und Gefühl vollständig personalisiert werden können. Dabei ist Silikon ein wichtiger Bestandteil ihrer Entwicklung. Aus diesem Grund hat das Start-up seine eigene Technologie, Implant-grade Elastomer Additive Manufacturing (iEAM), entwickelt, die für Silikon in Implantatqualität ausgelegt ist. Darüber hinaus verkaufen sie sogar ihre eigene Lösung, das Silimac P250. Der Silimac P250, den das Start-up als die Zukunft der „implantatgeeigneten“ Elastomere und des 3D-Drucks bezeichnet, nutzt diese völlig neue, von Prayasta entwickelte Methode, um Silikon mit einer Mischung aus Spritzextrusion und Echtzeithärtung effektiver zu drucken. Der Drucker fasst bis zu 14.000 ml Material in einer einzigen Nachfüllung und ist damit produktionstauglich. Außerdem verfügt er über eine integrierte UV-Sterilisation für die Druckkammer, wodurch er sich besonders für medizinische Anwendungen eignet. Er ist präzise und schnell und hat ein Bauplattformvolumen von 250 x 250 x 250 mm und eine Druckauflösung von 50 Mikrometern.
SAM von Spectroplast
Spectroplast ist ein 3D-Druckspezialist mit Sitz in Zürich. Spectroplast bietet mit seinem SAM-Drucker Lösungen im Bereich der additiven Fertigung aus Silikon für den Industrie- und Gesundheitsmarkt an. SAM (Silicone Additive Manufacturing) ist ein Silikon-3D-Drucker, der auf der gleichnamigen Technologie (Silicon Additive Manufacturing) basiert und von dem DLP-Prozess (Digital Light Processing) abgeleitet wird. Er ist 430x510x820 mm groß, hat ein Druckvolumen von 75x134x100 mm und kann dank seiner patentierten Technologie direkt reines Silikon herstellen, ohne dass Gussformen erforderlich sind, was ihn ideal für industrielle und medizinische Endprodukte macht, die den Spritzguss ergänzen. Der Prozess ist schnell, umweltfreundlich und kostensparend, mit völliger Designfreiheit und höchster Qualität.
Bild: Spectroplast
Der S300 X von Lynxter
Lynxter ist ein französischer Hersteller von 3D-Druckern. Mit dem S300X wollte das Unternehmen einen 3D-Drucker entwickeln, der zugleich präzise, effizient und robust ist, aber auch eine kompakte Form hat. Die Maschine ist für verschiedene Materialien geeignet: Polyurethan und vor allem Silikon. Laut Lynxter ist der S300X ideal für Branchen wie die Medizintechnik zur Herstellung von Prothesen und Orthesen. Was die Eigenschaften der Anlage betrifft, so verwendet der 3D-Drucker die IDEX-Technologie. Diese ermöglicht es der 3D-Drucklösung, einen Kopf mit doppelter Extrusion zu verwenden. Insgesamt bietet der S300X ein Druckvolumen von 300 x 250 x 200 mm bei einer Hardwaregröße von 1000 x 629 x 887 mm. Der 3D-Drucker hat auch einige zusätzliche Funktionen, wie z. B. eine beheizte Druckplatte, die bis zu 160 °C heiß werden kann, während das Gehäuse der Maschine bis zu 40 °C heiß wird. Darüber hinaus verfügt er über einen autonomen Touchscreen mit Webinterface. Schließlich kann der S300X 800 mm/s mit 12,5 Mikrometer Auflösung auf der X-Y-Achse und 50 mm/s mit 1 Mikrometer Auflösung auf der Z-Achse drucken.
LiQ 320 – innovatiQ
Mit dem LiQ 320 3D-Drucker von innovatiQ lässt sich flüssiges Silikon einfach für die additive Fertigung von detailtreuen Prototypen und Endteilen verwenden. Mit einem Druckraum von 250 x 320 x 150 mm bietet die Anlage eine Druckgeschwindigkeit von 10-150 mm/s. Das Gewicht liegt bei ca. 390 kg und bei der verwendeten Technologie handelt es sich um das Liquid Additive Manufacturing (LAM). Hinsichtlich kompatibler Materialien ist SILASTIC™ 3D 3335 Liquid Silicone Rubber (LSR) zu nennen. Die Charakteristiken des Materials lassen sich anpassen, so kann der Nutzer entscheiden, ob er sich ein weiches, flexibles oder hartes Produkt wünscht. Zudem beinhaltet der Druckprozess eine Hochtemperatur-Halogenlampe, welche dazu dient, das Material auszuhärten. Dies hat zur Folge, dass die Produktionszeit insgesamt reduziert werden kann. Auch wird die Nachbearbeitung überflüssig, da die gefertigten Teile durch die integrierte Materialvernetzung sofort nutzbar sind.
Der Delta Tower Fluid MT 3D-Drucker
Der Delta Tower Fluid MT ist ein 3D-Drucker, der vom Schweizer Hersteller Deltatower entwickelt wurde. Es handelt sich um ein deltakinematisches FDM-Gerät, d.h. seine Druckwanne ist kreisförmig und hat eine maximale Arbeitsfläche von 420 mm x 400 mm. Der Delta Tower Fluid MT kann nicht nur mit mehreren Materialien gleichzeitig arbeiten, er ist auch mit hochpräzisen volumetrischen Dosiersystemen ausgestattet. Mit dieser Methode können Modelle mit Flüssigkeiten und Pasten von niedriger bis hoher Viskosität hergestellt werden, wie z. B. Silikone, LSR, Harze, PU oder Keramiken. Außerdem verfügt es über ein Multi-Tool-System, das den Druck von Stützstrukturen, verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Härten und Eigenschaften und die Beschleunigung der Ultraviolett-Härtung ermöglicht. Ein interessanter Aspekt dieses 3D-Druckers ist schließlich die Möglichkeit, durch den Materialeinzug „rückwärts“ zu extrudieren, was das kontrollierte Abreißen des Materials ohne Tropfenbildung begünstigt.
S053 – San Draw
San Draw ist ein 3D-Druckunternehmen mit Sitz im Silicon Valley, USA, das eine eigene 3D-Drucktechnologie für Silikon entwickelt hat, die FAM (Fluid Additive Manufacturing) genannt wird. FAM ist für den Druck der meisten Arten von Silikonen ausgelegt und alle San Draw-Drucker arbeiten mit dieser Technologie. Der S053-Drucker ist das neueste Modell mit den Abmessungen 490x470x630 mm und einem Druckvolumen von 200x150x100 mm. Er ist vollständig biokompatibel, so dass er normalerweise im medizinischen Bereich eingesetzt wird.
Bild: San Draw
Der 3D-Drucker für Silikon von Siliprin
Der 3D-Silikondrucker von Siliprin ist eine Desktop-3D-Drucklösung für Silikone. Das Gerät verfügt über ein Druckvolumen von 400 mm x 400 mm x 250 mm, einen 7-Zoll-Touchscreen und ein Open-Source-Steuerungssystem. Was das Material betrifft, so ist eine Kapazität von 600 ml gegeben, die Kartuschen sind austauschbar, und die Extrusionskapazität beträgt bis zu 2k Newton für zähflüssige Materialien bei einer Druckdauer von bis zu 18 Stunden. Das vom Unternehmen empfohlene Material ist Dragon Skin 10A – VF, aber der Benutzer hat die Möglichkeit, neue Materialien zu testen. Die Lösung ist für Anwendungen in der Soft-Robotik und für die Herstellung von Rohren und Kanälen konzipiert.
Bild: Silprin
Desktop Health 3D-Bioplotter
3D-Bioplotter ist eine Serie von 3D-Drucklösungen, die von EnvisionTEC entwickelt wurden und jetzt unter der Marke Desktop Health auf den Markt kommen und hauptsächlich in der Tissue-Engineering-Forschung eingesetzt werden.
Diese Maschinen sind in der Lage, eine breite Palette von Biomaterialien für das computergestützte Tissue Engineering (CATE) zu verarbeiten. Das Verfahren umfasst den 3D-Druck von Gerüsten anhand von 3D-CAD-Modellen oder Daten, die aus CT-Bildern des Patienten gewonnen wurden.
Die Materialien können in Form von Flüssigkeit, Paste oder Gel durch eine Nadel extrudiert werden und verfestigen sich durch eine chemische Reaktion, um das 3D-Teil zu bilden. Das Gerät ist mit einer Temperaturregelung und fünf Kartuschenschächten ausgestattet, sodass mehrere Materialien in einem Arbeitsgang gedruckt werden können. Zu den Materialien, die verwendet werden können, gehören verschiedene Arten von Silikonen, die für die Herstellung von Weichgewebe, in der Forschung oder als Trägermaterial für andere medizinische oder technische Anwendungen eingesetzt werden können.
Bild: Desktop Health
3Deus Dynamics und die innovative 3D-Druckmethode für Silikon
Die nächste Lösung ist etwas anders, da sie von 3Deus Dyanmics entwickelt wurde und kurzfristig für die On-Demand-Produktion eingesetzt wird. Mittelfristig plant das Unternehmen jedoch, die Lösung als Produktionsplattform für medizinische Anwendungen anzubieten. Die für diese Lösung verwendete Technologie heißt Dynamic Molding und kann laut 3Deus Dynamics als ein neuartiges Konzept der additiven Fertigung (AMD) betrachtet werden. Im Wesentlichen funktioniert das Verfahren durch die Ablagerung von Flüssigkeit in einem Mikrodosierer, der in ein körniges Medium eingetaucht wird, um eine dynamische Form zu bilden, die das Material während des Drucks unterstützt. Das physikalische Pulver ist in der Lage, das 3D-Objekt während der Herstellung zu stützen, wodurch ein Zusammenbrechen des Drucks vermieden werden kann, was bei flexiblen Materialien häufig vorkommt. Es ist mit allen Silikonen (medizinischer Qualität) mit einer großen Bandbreite an Steifigkeit (0-90 Shore A) kompatibel. Im folgenden Video von Elkem Silicones können Sie sehen, wie die Technologie funktioniert:
Der pneumatische Extruder Nucleus des französischen Herstellers Tobeca
Es handelt sich zwar nicht um einen Silikon 3D-Drucker im eigentlichen Sinne, dennoch möchten wir Ihnen den Extruder vorstellen, der von Tobeca, einem französischen Hersteller von maßgeschneiderten Maschinen, entwickelt wurde. Es handelt sich um ein unabhängiges System, das an jede bestehende FFF-Maschine angeschlossen werden kann. Der Extruder ist eine Plastikspritze, die in verschiedenen Größen erhältlich ist – von 5cc bis 50cc. Sie bietet einen Ausgangsdruck von 0 bis 8 bar und lässt sich leicht reinigen. Silikon ist ein Material, das vom Hersteller an diesem Extruder getestet und erprobt wurde.
Bild: Tobeca
Die SiO-Shaping-Technologie 1601
Sterne Elastomere ist ein Hersteller von Silikonmaterialien für Branchen wie Medizin, Lebensmittel und Kernkraft. Das Unternehmen enthüllte den SiO- Shaping 1601, einen 3D-Drucker, der für die Herstellung von Prototypen entwickelt wurde. Er wurde 2016 vorgestellt und wurde hergestellt, um zu 100 % UV-vernetzende Silikone zu drucken. Die Maschine kann Teile mit einer Größe von 205 x 200 x 100 mm und einer minimalen Druckschicht von 0,1 mm entwerfen. Nach Angaben des Herstellers ermöglicht sie die Herstellung von Teilen mit feinen und präzisen Oberflächen, wobei eine Reihe von Farben zur Verfügung stehen. Im Jahr 2022 wurde eine neue Version, die SiO-Shaping 2201, eingeführt. Diese ermöglicht die Herstellung von größeren Teilen mit den Maßen 500 x 500 x 500 mm. Außerdem bietet der 3D-Drucker die Möglichkeit, verschiedene Arten von Silikon zu verwenden, nämlich Standard-Silikon (vernetzend) und fluoriertes Silikon, ein Material, das gegenüber Ölen und Kohlenwasserstoffen resistent ist.
Welcher Silikon 3D-Drucker konnte Sie überzeugen? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook oder LinkedIN mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter.
