Formlabs è orgogliosa di presentare la Silicone 40A Resin, il primo materiale di stampa 3D in puro silicone a un prezzo accessibile. La Silicone 40A Resin sfrutta la nostra Pure Silicone Technology™ (in attesa di brevetto), che unisce le straordinarie proprietà del silicone da colata ai vantaggi della stampa 3D.
Esistono molte opzioni di stampa 3D elastomerica sul mercato, ma le soluzioni che consentono di stampare in 3D in puro silicone con proprietà del materiale avanzate sono limitate, a causa dei costi elevati o delle difficoltà tecniche. Formlabs ha inventato la Pure Silicone Technology™ (in attesa di brevetto), che permette di produrre in-house parti in silicone al 100% nel giro di poche ore utilizzando l'ecosistema di stampa stereolitografica (SLA) di Formlabs.
Con una durezza Shore 40A, un allungamento a rottura del 230% e una resistenza alla lacerazione di 12 kN/m, le parti in Silicone 40A Resin sono ideali per applicazioni che richiedono flessibilità e resistenza anche dopo ripetuti cicli di allungamento, flessione o compressione. Queste parti hanno una resilienza del 34%, un'eccellente resistenza termica e alle sostanze chimiche (da -25 °C a 125 °C) e possono avere dettagli precisi di 0,3 mm, nonché forme complesse che sarebbero difficili da ottenere con metodi di produzione tradizionali.
Le parti in Silicone 40A Resin sono ideali per le seguenti applicazioni:
- Prototipazione rapida, test beta e fasi di validazione del ciclo di sviluppo di prodotto per beni di consumo elastici, componenti per il settore automobilistico e attrezzature industriali come connettori, gommini, attuatori, tastierini e cinturini per orologi.
- Produzione personalizzata o in volumi ridotti a costi accessibili di parti per utilizzo finale destinate ad ambienti chiusi, come sigillanti e guarnizioni.
- Supporti e strumenti di produzione personalizzati, durevoli e di alta qualità, come stampi per colata, dime, fissaggi e strumenti di mascheratura flessibili.
- Componenti di dispositivi medici, protesi su misura per i pazienti e applicazioni di audiologia.
- Parti con geometrie complesse, difficili da realizzare con i metodi tradizionali.
Stampa 3D in silicone: perché sceglierla?
Presentazione della Silicone 40A Resin
In questo webinar, il nostro team specializzato in stampa 3D ti illustrerà i vantaggi e le applicazioni principali della Silicone 40A Resin, nonché le relative proprietà del materiale e il workflow associato.
Produzione facile e veloce di parti in puro silicone
Le parti in silicone, grazie alla loro flessibilità, capacità di compressione e resistenza termica e alle sostanze chimiche, sono usate in un'ampia gamma di applicazioni e settori, dai sigillanti e dalle guarnizioni per il settore automobilistico agli attuatori e ai soffietti per la robotica, passando per beni di consumo come dispositivi indossabili, auricolari, utensili da cucina e molto altro.
Processi come lo stampaggio a iniezione, lo stampaggio a compressione o l'estrusione consentono laproduzione in massa di migliaia di parti in silicone in modo conveniente ed efficiente. Tuttavia, questi workflow richiedono attrezzature e apparecchi costosi e spesso anche le competenze di fornitori esterni specializzati nella progettazione e nella fabbricazione degli strumenti necessari.
La stampa 3D in silicone è adatta a un'ampia gamma di applicazioni, dalla prototipazione rapida alla produzione in volumi ridotti di parti per utilizzo finale.
Per i team ingegneristici, di design e di produzione che desiderano realizzare parti in puro silicone in quantità ridotte (da una a 1000 parti), il costo e il tempo necessari per fabbricare gli strumenti rappresentano un ostacolo. Processi a costi più bassi come la colata di silicone sono possibili per i volumi ridotti, ma richiedono molto tempo e manodopera, sono difficili da replicare alla perfezione e presentano limitazioni in termini di design e geometria. Anche la stampa 3D con materiali elastomerici è un'alternativa rapida ed economica, ma le proprietà di questi materiali sono spesso peggiori di quelle del silicone. Sebbene alcune aziende produttrici di stampanti 3D offrano materiali in puro silicone per la stampa 3D diretta di parti in silicone, il prezzo di questi sistemi supera i 100 000 €.
Ma con la Silicone 40A Resin non bisogna più scegliere tra prezzo, qualità e velocità. Chiunque abbia una stampante 3D SLA di Formlabs ha la libertà di stampare in 3D in modo rapido e diretto parti di alta qualità in puro silicone, evitando il disordine del processo di fusione e gli elevati costi delle attrezzature.
"In passato, la creazione di un buon attuatore in silicone da colata richiedeva una formazione apposita e oltre dieci ore di lavoro, ma la qualità delle parti non era comunque uniforme. Grazie alla Silicone 40A Resin, siamo ora in grado di realizzare parti in silicone di alta qualità che si comportano in modo analogo a quelle create tramite colata, velocizzando notevolmente i test di progettazione per la produzione di dita prostetiche."
Rui Li, professore assistente, programma di ingegneria generale, NYU Tandon School of Engineering
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Nuove applicazioni e workflow
La stampa 3D in puro silicone è rimasta a lungo fuori dalla portata di molte aziende che non possono permettersi l'acquisto di costose stampanti 3D tradizionali per il silicone. Grazie alla piattaforma accessibile di Formlabs, aziende e privati possono finalmente creare parti per utilizzo finale di qualità con un materiale familiare ai consumatori. Con questo nuovo workflow, le aziende produttrici che in passato dovevano esternalizzare la realizzazione delle parti in silicone possono recuperare il controllo della produzione, mentre i team di prototipazione delle grandi aziende possono incrementare la produttività.
Prototipazione rapida
Copertura morbida in silicone che protegge il cilindro attuatore della frizione di un veicolo da acqua, sporco e detriti. Grazie all'eccellente resistenza termica e alle sostanze chimiche offerta dalla Silicone 40A Resin, componenti interni come questi possono essere utilizzati come parti per utilizzo finale per applicazioni automobilistiche.
La stampa 3D con la Silicone 40A Resin accorcia le tempistiche legate allo sviluppo del prodotto, fornendo un metodo per stampare rapidamente in 3D molteplici iterazioni di componenti morbidi e flessibili che possono essere sottoposti a test funzionali lo stesso giorno. In questo modo non sarà più necessario affidarsi a fornitori esterni per complessi procedimenti di colata in silicone o la produzione delle attrezzature. Per applicazioni ad alte prestazioni, ad esempio nei settori automobilistico, aerospaziale, della robotica o dei beni di consumo, la capacità di stampare in 3D e sottoporre a test funzionali parti come dispositivi indossabili, pinze, attuatori, guarnizioni e sigillanti può aiutare i team a ottimizzare i design e completare le fasi di test beta e validazione molto più rapidamente.
Testare prodotti e componenti che si comportano esattamente come le parti in silicone stampato a iniezione incrementa la sicurezza e la fiducia durante il processo di sviluppo. L'eliminazione di attrezzature obsolete e della necessità di riprogettare i componenti può far risparmiare migliaia di euro, migliorare la credibilità dei prodotti e aiutare le aziende a sfruttare le opportunità di mercato.
Supporti e attrezzature di produzione (stampi in silicone ottenuti tramite stampa diretta)
La capacità di produrre in modo rapido e conveniente supporti di produzione come fissaggi o strumenti di mascheratura flessibili, ma anche di creare rapidamente in-house le attrezzature, può consentire ai centri di produzione con carichi di lavoro elevati di risparmiare migliaia di euro al giorno, eliminando i tempi di inattività e ottimizzando il workflow.
Le parti in silicone vengono spesso utilizzate in applicazioni di ammortizzazione e compressione, il che le rende ideali per supporti di produzione che hanno lo scopo di estendere la vita utile degli apparecchi o proteggere i componenti dalla frizione. La resistenza alle sostanze chimiche della Silicone 40A Resin la rende perfetta anche per gli strumenti di mascheratura, nei casi in cui sono richieste parti inerti a vari tipi di sostanze chimiche.
Poiché la creazione dei supporti di produzione spesso non viene pianificata, la Silicone 40A Resin e la Form 3+ consentono di realizzare queste parti in modo rapido e conveniente su richiesta. La produzione di parti di ricambio morbide può richiedere settimane se si ricorre a metodi di produzione tradizionali, ma con la stampa 3D in silicone in loco è possibile ripristinare il funzionamento di un apparecchio nel giro di pochi giorni.
Le qualità del silicone e la flessibilità geometrica della stampa 3D rendono la stampa 3D in silicone ideale anche per la creazione di attrezzature su richiesta. La stampa 3D con la Silicone 40A Resin rappresenta un modo rapido, ordinato ed efficace per ottenere uno stampo in silicone flessibile e riutilizzabile per la colata di uretano, resina epossidica, resina, cera, gesso o di altri materiali che richiedono questo tipo di stampo.
Produzione personalizzata o in volumi ridotti
La possibilità di personalizzare i prodotti in silicone è rimasta a lungo fuori dalla portata delle aziende produttrici di beni di consumo, poiché i costi elevati della creazione di attrezzature impedivano la produzione di progetti singoli o piccoli volumi di parti in modo efficiente. Per le aziende produttrici di dispositivi medici e prodotti per il settore sanitario, la Silicone 40A Resin può aprire le porte a nuove applicazioni nei settori dell'audiologia, delle protesi su misura per i pazienti e della medicina personalizzata.
La stampa 3D diretta in silicone puro, in particolare se unito alla scalabilità della Form 3+, permette alle aziende di creare prodotti in silicone personalizzati, come dispositivi indossabili, pinze e molto altro, a una frazione del costo dello stampaggio a iniezione tradizionale. Utilizzando una flotta di stampanti Form 3+, le aziende produttrici possono ora stampare parti in puro silicone a un prezzo nettamente inferiore rispetto a quello associato alla produzione di attrezzature per varie linee di prodotti in silicone, rispondendo così alla richiesta di prodotti personalizzati.
3D Printing Pure Silicone: Applications and User Cases
In this webinar, Formlabs’ Product team will discuss the applications of Silicone 40A Resin with experts from the automotive industry.
Casi di studio
Prototipi di occhialini da nuoto di FINIS
Finis ha utilizzato guarnizioni e gommini stampati in 3D in silicone per creare prototipi funzionali dei suoi nuovi occhialini da nuoto intelligenti.
FINIS, Inc. è famosa per lo sviluppo di prodotti all'avanguardia che hanno conquistato la fiducia di nuotatori di tutti i livelli grazie alle loro eccezionali qualità e prestazioni. L'azienda, che ha sede in California, negli Stati Uniti, si impegna costantemente per migliorare la propria offerta di prodotti innovativi, prestando particolare attenzione alle mutevoli esigenze di nuotatori e allenatori.
In passato, il team produceva le parti in silicone da colata, operazione che richiedeva molta manodopera e lunghi tempi di realizzazione. Oggi, grazie alle stampanti 3D a resina Form 3+ e alla nuova Silicone 40A Resin, Finis ha potuto stampare in 3D guarnizioni per occhialini di qualità analoga, ma in sole otto ore e a un prezzo molto più basso, riducendo notevolmente la spesa abituale di più di 1000 dollari e le tempistiche di tre settimane richieste per l'esternalizzazione. Le guarnizioni stampate in 3D in silicone sono state sottoposte a rigorosi controlli dell'ermeticità all'interno di una piscina, il che ha aiutato il team ad accorciare le tempistiche associate allo sviluppo del prodotto.
Produzione di prototipi di guarnizioni per occhialini da nuoto
| Tempo di realizzazione | Costo | |
|---|---|---|
| Colata di uretano | 2-3 settimane | 1220 $ per un set di due guarnizioni |
| Stampa 3D con la Silicone 40A Resin | 8 ore | 10 $ per guarnizione |
"[Quando esternalizzavamo la produzione con silicone da colata], ci voleva circa un mese per realizzare lo stampo. [Ma la Silicone 40A Resin] mi offre la libertà di pensare a un'idea diversa, apportare una modifica e stamparla durante la notte. Quando arrivo al lavoro il giorno successivo, posso rimuove la parte dalla stampante e provarla subito in piscina. Un'operazione che in passato avrebbe richiesto settimane, ora può essere svolta in poche ore. Credo che sia questo il vero vantaggio."
David Beittel, designer senior presso FINIS, Inc.
Dorman Products testa parti automobilistiche in modo più rapido con guarnizioni stampate in 3D
Dorman Products, un'azienda che da oltre cent'anni realizza pezzi di ricambio per autoveicoli leggeri e pesanti, ha iniziato a utilizzare la stampa 3D per accelerare le tempistiche di produzione e aumentare la qualità. Sfruttando 12 stampanti 3D suddivise tra due sedi, riesce a stare al passo con la continua aggiunta di nuovi marchi e modelli delle aziende produttrici di componenti originali.
Guarnizioni personalizzate stampate in 3D con la Silicone 40A Resin da Dorman Products.
L'azienda ha a disposizione un ampio spazio in-house per la validazione dei nuovi design. Per sottoporre i componenti ai test di pressione, è necessario sigillare alcune aperture e superfici. Ma non sempre è disponibile la geometria adatta per sigillare ogni parte, quindi il team deve trovare soluzioni creative, che la maggior parte delle volte si concretizzano nella realizzazione di guarnizioni e fissaggi personalizzati.
Con i metodi tradizionali, il team dovrebbe misurare i componenti in laboratorio, realizzare stampi in metallo e infine utilizzare questi stampi per tagliare le guarnizioni personalizzate all'interno di una pressa ad albero. "Come quando si tagliano i biscotti con gli stampini, il processo era estremamente inefficiente in termini di utilizzo del materiale e di tempo impiegato dal team tecnico di laboratorio", afferma Chris Allebach, responsabile della produzione additiva per Dorman Products.
Il passaggio alla stampa 3D ha consentito al team di ridurre drasticamente i tempi e i costi di produzione, in particolare considerando l'elevato numero di nuovi componenti prodotti. "Abbiamo stampato centinaia di guarnizioni personalizzate per il nostro corpo farfallato in modo da poter sigillare entrambe le estremità e poi eseguire i test di flusso", spiega Allebach.
Sebbene l'Elastic 50A Resin di Formlabs, un materiale simile al silicone, fosse in alcune circostanze adatta a questo scopo, la nuova Silicone 40A Resin espande la gamma di applicazioni possibili.
Guarnizioni per test di validazione
| Tempo di realizzazione | Costo | |
|---|---|---|
| Taglio di fogli in silicone con stampi in metallo realizzati tramite lavorazione meccanica | 2 settimane per set | 250 $ per set |
| Stampa 3D SLA con la Silicone 40A Resin | 3 ore per set | 12 $ per set |
"Ciò che fa davvero la differenza, soprattutto per noi, è la possibilità di realizzare guarnizioni personalizzate da testare in un forno per l'invecchiamento termico, o di sigillare la parte da testare in un ambiente in grado di riprodurre le condizioni di un motore, oppure ancora di eseguire test a contatto con aria, acqua, refrigeranti o qualsiasi altro elemento presente nell'applicazione reale."
Chris Allebach, responsabile della produzione additiva presso Dorman Products
HGM Automotive convalida la Silicone 40A Resin per guarnizioni di connettori per utilizzo finale
Guarnizioni di HGM Automotive Electronics stampate in 3D in Silicone 40A Resin.
HGM Automotive Electronics è un'azienda produttrice di unità di controllo delle trasmissioni, specializzata nella progettazione e fornitura di sistemi elettronici all'avanguardia per il mercato automobilistico post-vendita.
L'azienda ha scelto di usare la stampa 3D per la prototipazione e la produzione in volumi ridotti perché è l'opzione migliore per fabbricare parti in-house su richiesta. Tuttavia, si trovano a operare in un settore regolamentato in cui è necessario rispettare requisiti specifici, come l'indice di protezione da agenti esterni (IP) e la resistenza agli agenti chimici. La scelta del materiale è quindi molto importante.
Tramite rigorosi test chimici e meccanici, il team ha dimostrato che le parti stampate con la Silicone 40A Resin hanno eccellenti proprietà meccaniche e di resistenza alle sostanze chimiche simili a quelle dei prodotti in silicone tradizionali realizzati con lo stampaggio a iniezione. Dopo sei settimane di cicli termici eseguiti in un vano motore in normali condizioni operative e dopo ulteriori test di esposizione a fluidi chimici, HGM Automotive Electronics ha approvato le parti stampate in 3D con la Silicone 40A Resin per parti automobilistiche per utilizzo finale.
| Metodo di confronto | Vantaggi della stampa 3D con la Silicone 40A Resin |
|---|---|
| Stampaggio a iniezione esternalizzato | Tempo di realizzazione ridotto del 90% Costi ridotti del 98% |
| Colata di silicone in-house | Realizzazione di geometrie complesse con alta risoluzione dei dettagli Riduzione di manodopera, rischi di errori e tempo di realizzazione Ripetibile e scalabile da 10 a 1000 unità di produzione |
"La Silicone 40A Resin offre la flessibilità necessaria per ottenere design che in passato potevano essere realizzati solo tramite un lungo e costoso processo di stampaggio. Inoltre, ci consente di esplorare nuovi mercati e fabbricare prodotti fino a oggi considerati troppo costosi o complessi. Altre soluzioni di stampa 3D consentono di stampare alcuni tipi di materiali elastici, ma solo la combinazione di Silicone 40A Resin e stampanti SLA di Formlabs permette di creare guarnizioni morbide con la stessa qualità e resistenza di una parte in silicone o poliuretano termoplastico ottenuta tramite stampaggio."
Guy Cardwell, direttore del dipartimento di ricerca e sviluppo presso HGM Automotive Electronics
Materiali elastomerici di Formlabs a confronto
L'Elastic 50A Resin è un materiale elastomerico a base acrilica morbido e trasparente, ideale per la prototipazione rapida.
La Silicone 40A Resin è il primo materiale in puro silicone di Formlabs. Grazie alla sua durezza Shore 40A, è perfetta per produrre parti morbide e flessibili per un'ampia gamma di applicazioni che vanno ben oltre la prototipazione. Le parti stampate con la Silicone 40A Resin sono resistenti alle sostanze chimiche, sono termicamente stabili e possono resistere a cicli ripetuti di flessione, usura e lacerazione.
| Vantaggi | Ideale per: | |
|---|---|---|
| Silicone 40A Resin | Resistenza: resistenza alla lacerazione di 12 kN/m, allungamento a rottura del 230%, resistenza al test di flessione Ross di oltre 500 000 cicli Allungamento: resilienza del 34%, temperatura di transizione vetrosa di -107 °C Stabilità termica da -25 °C a 125 °C Resistenza alle sostanze chimiche Minore durezza Shore: 40A | Prototipi funzionali e test interni Parti beta, di convalida e pre-produzione Produzione con volumi ridotti di parti per utilizzo finale Dime e fissaggi Stampi morbidi |
| Elastic 50A Resin | Prezzo inferiore Trasparenza Maggiore durezza Shore: 50A | Prototipi Proof-of-Concept Prototipi estetici Prototipi funzionali |
Oltre a questi materiali morbidi, Formlabs offre anche materiali elastomerici più duri, come la Flexible 80A Resin, per prototipi flessibili simili alla gomma, la Rebound Resin, a base di poliuretano adatto alla produzione, e la TPU 90A Powder, per la stampa 3D SLS di prototipi funzionali o parti per utilizzo finale resistenti su stampanti della serie Fuse.
Workflow semplice e ottima stampabilità
Il workflow per la stampa e la post-elaborazione di parti realizzate con la Silicone 40A Resin è semplice e intuitivo, e si differenzia di poco rispetto al workflow abituale delle stampanti 3D SLA di Formlabs. Visita la nostra pagina di assistenza sull'uso della Silicone 40A Resin per scoprire tutti i dettagli.
La Silicone 40A Resin offre una libertà di design senza precedenti per i materiali di stampa 3D flessibili. Ma come per ogni materiale di stampa elastomerico, occorre seguire alcune linee guida di progettazione. Visita la nostra pagina di assistenza per scoprire di più su stampabilità, linee guida di progettazione, utilizzo di strutture di supporto facili da rimuovere per superfici senza sporgenze e alcune tecniche aggiuntive per migliorare la finitura superficiale.
"La stampabilità di questa resina è straordinaria. Non avrei mai pensato di poter stampare dettagli così precisi con un materiale così morbido. Abbiamo stampato parti che prima non avremmo mai realizzato con un materiale con durezza Shore 40A, ma soltanto con lo stampaggio a iniezione. Abbiamo raggiunto livelli di stampabilità straordinari. Non riuscivo a credere alla qualità ottenuta stampando parti dalle geometrie così piccole. Il team è rimasto sbalordito dalla sensazione tattile di questo materiale e dalla sua resilienza."
Chris Allebach, responsabile della produzione additiva presso Dorman Products
Inizia a produrre parti in puro silicone con la stampa 3D
Le piattaforme SLA Form 3+ e Form 3B+ offrono ad aziende di piccole, medie e grandi dimensioni la possibilità di utilizzare la stampa 3D ad alta risoluzione a prezzi accessibili e scalabili. Grazie a un catalogo di oltre 45 materiali diversi sviluppati per ottimizzare un'ampia gamma di workflow, le stampanti Formlabs stanno aprendo le porte alla stampa 3D diretta delle parti in numerosi settori e applicazioni. Con l'aggiunta della Silicone 40A Resin, questi apparecchi altamente versatili sono diventati le prime stampanti 3D per il silicone puro davvero accessibili sul mercato. Questa nuova resina, inoltre, dimostra il nostro impegno nel costante sviluppo di materiali che rendono possibili applicazioni sempre nuove.
Con la Silicone 40A Resin, puoi finalmente stampare in 3D in modo diretto guarnizioni, sigillanti, pinze, attuatori, ammortizzatori, dispositivi indossabili e molto altro. Eliminando i lunghi tempi di produzione e gli elevati costi per la fabbricazione delle attrezzature ed evitando il processo aggiuntivo della colata di silicone, le aziende possono realizzare iterazioni in modo più accurato, essere più reattive e lanciare i prodotti sul mercato più velocemente.
Per scoprire di più sulle proprietà del materiale o per testare personalmente la parte, contatta il nostro team vendite o richiedi un campione gratuito in silicone stampato in 3D.
