硅胶作为一种3D打印材还十分年轻，只不过是近两三年才在增材制造产业崭露头角。然而就是在这如此短的时间里，硅胶已经显现了突出的优势和强大的发展潜力，成果惊人。无论是拓展科技前沿还是完善生活细节，硅胶3D打印都将大有可为。

作为传统材料，硅胶已为人类服务了百余年之久，但作为一种3D打印材料，它还十分年轻，只不过是近两三年才在增材制造产业崭露头角。然而就是在这如此短的时间里，硅胶已经显现了突出的优势和强大的发展潜力，成果惊人。最近瑞士科学家造出的全球首颗能够跳动的3D打印心脏便是由硅胶制成的。

人们并不是不知道硅胶在3D打印领域拥有光明前景，只是长期以来制造技术上一直难以取得突破。与PLA/ABS线材、金属粉末等材料不同，硅胶很难通过传统的3D打印设备加热融化进而成型。

直到2014年，这种情况才有了改观。英国的FrippDesigns公司率先发明出无需任何辅助材料就能生产硅胶零部件的Picsima硅胶3D打印机。紧接着，德国化学品巨头瓦克化学又于2015年推出了小滴硅胶液3D打印工艺。直到今天，新的硅胶3D打印技术还在不断涌现，这个年轻产业尚未形成统一的技术规范，活力十足。

硅胶可3D打印之后，首先从PLA/ABS线材、金属粉末等老材料手中夺过了一部分本应属于自己的市场。以往由于顾忌高昂的成本而对硅胶望而却步的设计师们可以用它来任意制造模具，设计普通商品的原型了。此外，硅胶更是凭借柔韧、稳定等优良特性开辟出了广阔的应用空间。

硅胶与医学可谓相互成就。当前，生物3D打印是增材制造产业的核心技术之一，深刻影响着再生医学的发展动向。除了用人体干细胞培育的活性组织之外，硅胶称得上是最理想的打印材料了。它柔软、富有弹性的特点类似于人体真正的组织器官，而且稳定的性能也有利于参与各种实验。因此，3D打印的硅胶血管、心脏、耳朵、乳房等仿生器官层出不穷。它们或用于疗法与药品的效果检验，或被作为未来的人体植入物而不断加以改进。

机器人若想减少与人类的差异，则不仅需要通过深度学习增强智能，还要在外表上下功夫，缺乏灵活性的铜头铁臂显然对部分机器人是不合适的，而硅胶正是让其活动自如的关键。

今年4月，德国工业自动化公司推出了一款形似章鱼触手的机器人手臂，其表面由软性硅胶材料结合3D纺织物构成，可以灵活运转，以温和的环绕方法抓取物体，从而增强自身的活动能力，也使周围人类免于机器的误伤。此外，美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员也正尝试以3D打印多孔硅胶结构制造软体机器人的皮肤。

除了再生医学、软体机器人这些高科技领域，硅胶3D打印在日常生活中也能大显身手。作为传统材料的硅胶本就在日用品中被广泛应用，结合了3D打印之后，它变得更受市场青睐。通过3D打印设备调节硅胶的结构和类型，美国的SanDraw公司制造出了软硬度可调的鞋垫。而英国的服装设计师JessHaughton则用硅胶3D打印出了手感舒适、与人体高度契合且花纹繁复多变的内衣产品。

此外，硅胶3D打印在传感器、武器、文创产品、隐形眼镜乃至成人玩具等行业都有众多用途。

对于3D打印企业而言，硅胶3D打印尚是一片亟待开发的蓝海，业者既可从头开始研发技术进而组织生产，也可直接利用既有的技术成果专攻产品市场。无论是拓展科技前沿还是完善生活细节，硅胶3D打印都将大有可为。

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解决硅胶固化的问题

传统的硅胶制造工艺流程复杂、成本高，比较适合用于制造大批量的硅胶产品。这也让硅胶产品原型、小批量以及复杂硅胶产品的制造变得非常昂贵，虽然3D打印技术在制造快速原型、小批量和复杂产品方面具有优势，但由于硅胶材料难以快速融化和冷却，因此硅胶很难像热塑性塑料那样应用于3D打印技术中。以下几家企业从不同的角度出发来克服硅胶3D打印中存在的困难，为拓展硅胶产品的应用创造了可能性。

工业级的硅胶3D打印机

德国瓦克化学有机硅事业部研发了一种硅胶3D打印材料，并推出了工业级硅胶3D打印机ACEO Imagine Series K。

瓦克化学通过其独有按需滴定技术（ACEO）来进行硅胶3D打印，在打印中硅胶材料以微小的液滴状态被打印头挤出，然后通过紫外线对硅胶液体进行固化，解决硅胶材料固化的问题，硅胶液滴就这样被逐层沉积直到整个打印对象最终成型。在固化之前，硅胶液滴处于流动状态，所以打印件可以做到非常均匀。

打印过程中产生的支撑结构则采用的是一种容易去除的水溶性材料，这为打印复杂的硅胶产品创造了条件。瓦克化学的工业级硅胶3D打印机在2016年IDTechEX展会上正式亮相，已为正式发售做好准备，应用范围包括定制化的3D打印硅胶呼吸面罩、定制化的硅胶鞋垫、助听器、眼镜鼻托，以及隐形眼镜等光学应用。

多种硅胶材料3D打印机

美国ALT公司正在研发一种硅胶基材料的3D打印机，旨在突破硅胶不容易快速融化和冷却的特性，并能够打印多种具有不同粘度、颜色，不同肖氏硬度的硅胶材料。

ALT公司用这个3D打印技术打印了一个硅胶的医疗模型，模型中包括皮肤、骨骼、肌肉、脂肪等人体解剖结构，模型中留出的孔隙代表人体中的血管。这台3D打印机还可以用于打印硅胶手机外壳、定制化的鞋垫以及汽车零部件、硅胶密封件、助听器、传感器、微流控芯片等。

气压材料挤出的硅胶3D打印机

深圳奇遇科技有限公司研发了一种气压挤出式的硅胶3D打印机，旨在打印出具有柔和和弹性特性的硅胶产品。

3D打印的硅胶打印头包括硅胶筒以及安装于硅胶筒一端的针头，硅胶筒的另一端通过导气管与气压调整模组的气道连通。针头外壁上装有一个加热模块和温度传感器，它们与总控模块通信连接。在这台3D打印机中还有另外一组加热模块和传感器，它们位于打印机的成型平台顶部，也同样与总控制模块相连接，在成型平台中还装有一个加热筒，在加热筒内形成硅胶产品的成型区域。在打印过程中总控制模块可以根据打印出的硅胶产品高度对应控制加热筒内对应位置的加热单元，对挤出的硅胶材料进行均匀加热。

在打印时，打印机的总控模块根据待打印的硅胶产品的模型数据信息控制打印机的Z轴，让成型平台移动至与该硅胶产的各层对应的位置，然后驱动硅胶打印头沿着预定路径以第一预定速率移动，同时控制气压调整模组调整硅胶打印头内的气压，从而使硅胶打印头以第二预定速率挤出硅胶，最终完成对该硅胶产品的各层的打印。

在打印中硅胶材料通过气压硅胶打印头挤压出来，使得出料控制更加精确，便于提高该打印出的硅胶产品的精确度。位于针头中的加热模块和成型平台中的加热筒，将对硅胶材料进行加热，以促进该硅胶产品的固化。

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