硅胶3D打印领航者Lynxter，为多功能材料应用带来新机遇

硅胶 3D 打印前景喜人，尤其是考虑到众多的材料特性。值得注意的是，有机硅具有高耐热性，可承受 200°C以上的温度，惰性和生物相容性使其在医疗应用中广泛使用，密封和电绝缘特性使该材料在许多领域具有多种用途。

然而，增材制造行业对有机硅的使用并未更加广泛，这或许令人感到诧异。Lynxter公司的联合创始人兼总裁 Thomas Batigne对如何释放这种多功能材料的机遇，并解决硅胶 3D 打印所需的技术挑战发表了自己的看法。

Lynxter 公司创立于一次创业大赛后，在这次比赛上空客公司注意到了Batigne开发的 3D 打印系统。在航空航天公司以及Batigne本人的兴趣支持下，Lynxter团队开发了一款模块化、Delta 式 3D 打印机，也引起了道达尔和施耐德电气的关注。许多客户对 Lynxter 的硅胶 3D 打印功能特别感兴趣，因此开始了 Lynxter S300X 的开发之路。

Lynxter S300X 3D 打印机专为硅胶和聚氨酯材料而设计。它可以使用液体有机硅弹性体和聚氨酯在不同硬度等级的基体上进行 3D 打印。

Batigne 详细阐述了从Delta 到 IDEX 系统的发展，发展灵感来自于改善校准和维护以及降低成本的目标，他解释道：“这就像购买一台单反相机但只使用一个镜头，这没有任何意义，但这就是一些人正在做的事。我们的目标是创造一台“可以自由设计和打印任何你想要的东西的机器，就像使用热塑性 3D 打印机一样。”

△Lynxter 硅胶 3D 打印。 照片来自 Lynxter。

如何3D打印硅胶？

Batigne 在技术方面强调了硅胶打印与热塑性塑料FDM的区别。在常规 3D 打印中，一个喷嘴可以管理主要材料和支撑，利用层融合差异轻松移除。但硅胶打印的强度（固有内聚力）对支撑结构构成了挑战，由于粘附性，支撑结构更难以分离。

为了解决这个问题，Lynxter 创新了一种与硅胶协同作用的凝胶支架。S300X 有两个工具头：LIQ21 和LIQ11。前者负责组件的 3D 打印，而后者则生产所需的水溶性支撑件。

对于有机硅的流变特性如何影响所制造的结构，Baigne 表示：“有机硅越像凝胶，就越容易进行 3D 打印，因为它会停留在那里。然而，棘手之处在于分层。获得合适的粘度至关重要，因为它不仅影响可打印性，还影响材料的抗紫外线性和弹性。因为我们使用 PCP 泵，所以我们可以计量和移动这些不可能倒入大桶或喷射机中的超粘性材料。”

LIQ21 分配单部分液体水凝胶，是水溶性且环保的。这个喷头对于悬垂结构至关重要。

通过专注于化学，Lynxter 保持了材料的完整性和性能，使它们与医疗或工业领域使用的材料相同。Lynxter 的材料不仅仅是模仿。当一些公司提供“类 ABS”或“类 PA-6”材料时，Lynxter 确保他们的产品来自人们熟悉的领域，从而无需进行新的认证。

Batigne 透露，医疗保健行业是Lynxter 的主要关注点，以解决当前市场上 3D 打印机的缺点。他强调了光固化树脂在弹性、耐久性和紫外线老化方面的问题。硅胶 3D 打印是应对这些挑战的解决方案，特别是在制造医疗设备方面。

实现高分辨率至关重要。然而，材料挤出工艺的限制在于喷嘴的直径和层的高度。Batigne澄清道：“我们拥有与工业 FDM 打印机相同的分辨率，这通常足以满足我们的需要。”

伴随着创新，挑战也随之而来。Batigne 讨论了有机硅打印的挑战，特别是在处理精细结构时。为了克服这些问题，Lynxter 使用智能 XY 支撑，即使在复杂的设计中也能最大限度地提高打印保真度。

Lynxter 工艺的优势在于后处理要求极低。Batigne表示：“我们3D 打印的硅胶没有进行任何预处理。我只是等待硅胶在室温下固化。”关于固化或凝固材料的过程，巴蒂涅表示，对于大多数材料，该过程可以完全在机器内执行。在其他情况下，简单的外部热处理可能就足够了。他们还可以采用一种称为“软触感”的处理方法，即一种有机硅清漆，使最终产品更加光滑。

△Lynxter S300X 硅胶 3D 打印机。 照片来自 Lynxter。

解锁增材应用

Batigne 展示的另一个应用展示了硅胶帽如何改善表面处理的工艺链。如今，在航空领域，涂覆（或保护物体的一部分免受处理）是使用胶带进行的。这个过程虽然必要，但却是劳动密集型的。但 Batigne 相信有更好的方法——使用 3D 打印硅胶帽进行遮盖。帽盖可以按照所需的特定几何形状生产，并且安装它们就像将盖子盖在瓶子上一样简单。

该领域另一个令人兴奋的发展是多材料硅胶 3D 打印的出现。Batigne 分享了关于混合技术的见解：“现在这些技术已经成熟，我们可以开始混合它们。” Lynxter 的实验涉及将有机硅与导电油墨、热塑性塑料和水凝胶相结合。这种组合预示着软机器人的诞生——那些可以弯曲和抓握的抓手，几乎模仿了人类的触摸。

鉴于其生物相容性，有机硅正在医疗领域占据重要地位。Batigne提到了几个应用：“我们已经能够为烧伤患者打印定制的面罩、用于癌症治疗的冷却装置，甚至在皮肤癌治疗中用于减缓针对特定深度的激光的丸剂。”

一个特别引人注目的进步是在假肢领域：“当患上皮肤癌时，你可能需要割掉鼻子。你可以用硅胶制成的超精密鼻子模型来代替它。”

△Lynxter 硅胶 3D 打印用于软体机器人。 照片来自 Lynxter。

新的市场机会

解锁这些材料将为应用创造一个巨大的市场。随着热塑性塑料在增材制造领域引领全球市场，有机硅的地位如何？根据 Batigne 的估计，如果全球有机硅的销售额约为 200 亿美元，而塑料为 310 亿美元，那么有机硅在 3D 打印中的市场潜力是巨大的。

Lynxter在硅胶3D打印行业的领导地位是不可否认的，占有相当大的市场份额。Batigne 强调：“还没有人占领这个市场。我们是这个领域最大的，这表明了我们有着广阔的市场机会。但对于 Lynxter 来说，这些数字只是一个开始。

最后，Batigne 谈到了Lynxter 在市场中的独特地位。硅胶 3D 打印仍然是一个新兴领域，但 Lynxter 很早就涉足该领域，加上无与伦比的产品和具有竞争力的价格，使其脱颖而出。Batigne 自信地断言：“硅胶 3D打印将成为一个游戏规则的改变者。现在，它已经可以打印使用了，并且成本也很合适。”

Batigne 公布了他们即将与法国最大的聚氨酯制造商之一Synthene合作的项目。他解释这是真正的汽车级 PU，并暗示即将发布新产品和重大软件升级。Batigne 相信，这些进步将进一步使 Lynxter 在这些多功能材料的 3D 打印领域处于领先地位。