可以使用超過100萬次的3D打印機器人抓手來了

來源:榮格    關鍵詞:3D打印, 機器人,    發布時間:2019-03-06

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小編在TCT 2019 瓦克化學的展臺上見到了很多精妙絕倫的3D打印部件,如機器人抓手、導電硅膠片、心臟瓣膜等,共同點是它們都是通過100%的有機硅打印出來的。

除了震驚,還是震驚!因為有機硅3D打印技術誕生才兩年多的時間,作為一種打印難度非同一般的特殊軟膠材料,其很多功能性應用已經被瓦克挖掘出來。那么,有機硅3D打印的商用情況如何,其部件的穩定性是否滿足使用要求呢?帶著這些問題,榮格工業傳媒(簡稱“榮格”)采訪了瓦克化學ACEO有機硅3D打印業務全球市場總監Egbert Klaassen先生。

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圖  瓦克化學ACEO有機硅3D打印業務全球市場總監Egbert Klaassen先生

榮格:我們看到瓦克的展臺上有一款有機硅打印出的機器人抓手,為何會想到用有機硅打印機器人抓手呢?
Egbert Klaassen先生:現有的機器人處理系統往往會造成過度浪費,有沒有一種方案可以更加輕便、溫柔地處理一些注塑成型的部件呢?答案是yes! 瓦克就利用3D打印成型出有機硅機器人抓手,從功能性方面而言,由于使用了真正的有機硅,該機器人抓手可以使用超過100萬次。

對于將我們的產品用于重要應用的客戶而言,產品可靠性至關重要。我們正在進行全面的機械性能測試,首批測試結果表明:有機硅3D打印部件在X和Y方向的性能與注塑成型部件不相上下,在Z方向的性能與注塑成型部件接近。憑借“按需滴膠”技術,我們能夠生產出品質可匹敵注塑成型部件的高精度部件。事實上,如果認可了瓦克ACEO®打印部件,便無需采用傳統注塑開模等費工費時的方法直接成型部件用于小批量生產。

ACEO®可以使用不同的有機硅(例如不同硬度和/或顏色)實現多材料3D部件打印。我們的多噴嘴打印機適用三種不同的材料和支撐材料,從而實現真正的多材料3D打印。此外,我們的材料組合最近又新增了一個成員——導電硅膠。

榮格:瓦克新增的導電硅膠主要用在哪些方面?
Egbert Klaassen先生:汽車座椅在汽車中是一個非常重要的裝置,一個舒適安全的汽車座椅,不僅可以緩解疲勞,而且能增強行車安全性?;谟袡C硅獨特的耐高溫性能,瓦克在去年10月為汽車座椅開發出一款導電硅膠,該部件加了電流之后就會發熱,從而為行車帶來更多的舒適性。

榮格:您剛剛強調瓦克的有機硅3D打印使用的是“真正的有機硅”,何謂真正的有機硅?它究竟有何特殊之處?
Egbert Klaassen先生:瓦克的定位是真正使用有機硅彈性體來制作出功能性(真正可以用)的零部件。我們使用的材料是超過30年歷史的瓦克ELASTOSIL®液體硅橡膠,它們的傳統應用包括醫療、航空、汽車等領域。盡管市場上有些公司聲稱他們能夠使用有機硅進行打印,但我相信,只有瓦克ACEO®使用真正的有機硅彈性體實現真正的3D部件打?。ê尾牧希?,基于按需滴膠(DOD)技術,瓦克ACEO®有機硅打印出的部件可以直接使用,性能幾乎和傳統注塑加工生產出的有機硅部件不相上下。

榮格:與其它類型的合成橡膠相比,有機硅的3D打印部件有哪些優勢?
Egbert Klaassen先生:和其他合成橡膠相比,有機硅擁有一系列獨特的化學與機械性能,例如柔韌性和彈性、耐候性、應用溫度范圍、抗輻射性、生物惰性等。因為瓦克的ACEO®技術能實現傳統加工幾乎等同的性能,所以這些優良的性能也被傳遞到3D打印的有機硅部件上。

比如,硅橡膠在-30℃—200℃的的使用溫度內可以保持其柔軟和彈性;有機硅不需要增塑劑,所以其柔韌性能一直保持下去;通常情況下,硅橡膠具有生物相容性,并符合食品應用要求,所以很適合用于醫學和食品相關的應用,等等。

榮格:您認為有機硅3D打印將在哪些市場取得更大發展?
Egbert Klaassen先生:雖然有機硅3D打印面世才兩年多的時間,瓦克已經成功開發出超過1000名客戶。相較于注塑成型,有機硅3D打印的優勢主要在于生產的靈活性(一次性、小批量、快速交付等),以及幫助工程師創作功能強大的全新部件的“3D+設計”。

短期來看,我認為非常需要有機硅的性能,但是訂單量較小的應用會迎來很大發展,比如MRO設備保養維修作業中的一些小配件;還有傳統加工方法無法制造出的有機硅部件,比如中空的機器人抓手、心臟瓣膜模型等產品;還有一些對輕量化有極高要求的領域,也會在設計時更多考慮3D打印,比如航空領域使用的減震機構,等等。

長期來看,只要是應用到傳統有機硅加工的領域,比如醫療、汽車、航空等,我認為將來都有可能會使用有機硅3D打印技術。

榮格:瓦克目前已經在德國和美國分別成立打印實驗室,請問這個實驗室主要為客戶提供哪些服務?對于亞太地區3D打印市場,瓦克有什么樣的市場開拓計劃?
Egbert Klaassen先生:瓦克在德國和美國實驗室提供的服務是相同的。我們專注于使用有機硅的3D打印實踐經驗,實驗室的項目通常按照客戶的需求量身訂制。有些客戶了解3D打印并希望對有機硅的用途有更多了解,而有些客戶對有機硅有所了解,希望知道更多關于3D設計的知識??蛻艨梢栽诰W上申請開放式打印實驗室的體驗課程。

下一步在亞太地區的市場開發,瓦克的首要任務是“本地化”。我們將推出中文版ACEO®網站和網上商店,便于中國客戶上傳和訂購部件。此外,我們還專門組建了一個全新的中國ACEO團隊,隨時就中國客戶的需求提供支持,并幫助解決設計指南相關的問題。最后,我們瓦克的同事將向其客戶推廣ACEO®的優越性能,因此我們能夠利用已有客戶群。

采訪結束前,Egbert Klaassen先生強調,ACEO®技術是基于瓦克對打印機、軟件和材料的專有開發,瓦克是服務供應商,并不售賣系統。目前,有機硅3D打印市場也面臨著一些挑戰,比如標準缺乏導致的客戶認知混亂,一些聲稱“使用有機硅3D打印的產品”,使用的并不一定是真正的有機硅材料,這樣打印出來的產品性能可能會引起客戶的擔憂,最終損害真正有機硅打印的名聲。另一方面,目前不少客戶對3D打印技術的認知還處于比較初級的,所以相關的供應商要攜手共同教育和培育市場。
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