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瓦克ACEO®品牌有机硅3D打印业务全球市场总监Egbert Klaassen。
瓦克ACEO®品牌有机硅3D打印业务全球市场总监Egbert Klaassen。
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3D打印是原型制作、个性化用品和功能集成的理想选择,可以制作采用其他任何技术都无法实现的“不可能的产品”。3D打印已被视作未来产业发展新增长点,世界各国纷纷推动3D打印技术与信息网络技术、新材料技术、新设计理念的加速融合。
虽然3D打印业务在过去几十年里已有所发展,但目前可用于3D打印的材料中,多为树脂、合金、聚合物、陶瓷、塑料等。其中,瓦克成为了第一家通过3D打印工业化生产有机硅弹性体的公司。

瓦克ACEO®品牌有机硅3D打印业务全球市场总监Egbert Klaassen介绍,有机硅通常用于制造高弹性产品,因此这项技术能够吸引那些至今尚未从3D打印技术的发展中获益的全新行业。

有机硅3D打印:高逼格应用场合

Egbert Klaassen介绍,ACEO®3D打印应用在多个市场出现快速增长,其中包括:汽车制造、航空航天、化工用MRO(维护、维修和运营)非常规密封部件、医用人工牙龈,以及医疗和生活用导电部件。

他表示,有机硅3D打印订单来自许多不同的行业,其应用也面向广泛的市场。客户通过上传CAD或者STL数据直接进行定制,从而制作满足其尺寸需求的设计品。不过,客户通常在必须实现高性能的应用中使用有机硅。“比如必须兼具弹性和温度稳定性(-30℃至180℃)、抗紫外线和耐化学性、以及抗振性等。”Egbert Klaassen说。

使用ACEO®3D打印技术,用户可以将不同材质和性能的有机硅材料,通过逐层打印技术进行一次生产。“比如通过将导电材料放置在两层绝缘层内,制造出具有导热效果的零部件。该零部件可通过边缘的接口通电发热。”Egbert Klaassen介绍说。

有机硅3D打印技术使小批量制造解剖模型,以及航空航天和机器设备,及MRO的零部件等新型应用成为可能。ACEO®技术适用于这些零部件量产需求,并可降低备件的成本。使用ACEO®3D打印技术的一个经典案例就是Formhand手爪。这款具有弹性的超软机器人手爪,能够驱动控制其形状的收放,从而吸附在物体表面抓取并移动物体。

他介绍说:“如果谈到B2B,我相信一旦3D技术可以实现重要应用所需的质量和可靠性,增材制造技术(AM)的采用率将会大大提高。客户可以实现在其所设计的产品的整个生命周期对产品性能进行掌控。ACEO®技术可通过真正的有机硅弹性体实现真正的三维结构,从而提供设计自由度、高性能和可靠性。根据生成的性能数据,我们的部件性能与注塑成型部件不相上下。”

突破难点:按需喷射 精准打印

Egbert Klaassen表示,相比其他材料的3D打印技术,控制粘度和精确打印可能是有机硅3D打印中最为突出的挑战。

作为有机硅领域的领导者之一,瓦克化学具有明显的掌控优势,因此成功开发出了ACEO®按需喷射”流程以应对这一挑战。

有机硅聚合物的粘度较高,这意味着每层厚度通常为0.4毫米。因此,打印出来的物体由四个不同的表面组成,即工作平台上的底面,最后一层形成的顶面,层状结构的侧壁以及与支撑材料相接触的表面

使用ACEO®3D逐层打印时,通过打印头将有机硅体素逐滴沉积在工作平台上,这些液滴彼此融合,形成均质有机硅层。同时,系统也支持不同的材料同时打印。比如,可以在制作复杂的3D结构的同时打印水溶性支撑材料。这样,在打印结束后,用户可以很方便地快速冲洗掉支撑材料。

Egbert Klaassen补充说:“为了实现不同的粗糙度,需使用两种支撑材料。从原则上来说,打印完成后,可以在部分表面涂层,以提升其外观。”

同时,ACEO®技术能实现创新性的产品设计和复杂的几何形态,例如满足快速成型技术(RP)的要求。因此,ACEO®3D打印技术为产品设计师带来了前所未有的设计自由度,他们可以设计各种形状的产品。

“对我来说,这才是真正的‘3D打印’”。Egbert Klaassen总结说。 

开启中国市场:首推中文版ACEO网站和网店

瓦克于2016年在德国博格豪森创建了首个3D打印工厂和首个打印实验室。目前这一业务在欧洲市场发展较有起色。2018年初,瓦克开始投身北美市场,并于3月底在底特律附近的安娜堡推出第一家打印实验室。2019年,瓦克开始进军中国市场。

Egbert Klaassen介绍说,目前瓦克在德国博格豪森生产基地推出面向全球的ACEO®3D打印服务,为客户制作3D有机硅部件。客户可以将自己的CAD设计文件上传到网上商店,在接受报价并付款后便能收到打印好的部件。此外,瓦克也在博格豪森设立了开放式打印实验室,提供现场培训和指导,让客户亲身体验有机硅3D打印技术。

因此,Egbert Klaassen认为,中国市场有足够的吸引力,ACEO®3D打印业务将进入中国市场,并考虑进一步扩展业务。他表示,“中国的3D打印市场总体上比德国大一些,从国家规模来说,中国似乎有很多进一步增长的机会。就有机硅而言,在重大应用领域,我认为中国与海外市场没有区别。高性能需要高质量和高可靠性,以及标准,这正是ACEO®所专注的。”

表示,短期内瓦克在中国市场的首要任务是“本地化”。因此,瓦克将在近期推出中文版ACEO网站和网上商店,便于中国客户上传和订购部件。

“此外,我们还专门组建了一个全新的ACEO团队,随时就中国客户的需求提供支持,并帮助解决设计指南相关的问题。我们瓦克的同事将向其客户推广ACEO的卓越性能,因此我们能够利用现有客户群。” Egbert Klaassen说。

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