弗劳恩霍夫IAPT启动硅胶密封件3D打印技术攻关
在工业制造领域，硅胶密封件的生产长期依赖传统模具注塑工艺，面临定制化成本高、开发周期长、材料浪费严重等挑战。3D打印技术参考注意到，Fraunhofer IAPT研究所于2月11日宣布将联合工业伙伴共同探索硅胶材料的3D打印技术。
这项尚未正式开展但已进入筹备阶段的研究，旨在通过材料创新、工艺开发及设备优化，构建一套完整的硅胶3D打印解决方案，重塑未来弹性体零部件的生产模式。
弗劳恩霍夫IAPT展示的3D打印硅胶密封垫
瞄准痛点：从模具依赖转向数字化生产
在工业制造领域，硅胶密封件因其优异的耐高温性、化学稳定性和弹性被广泛应用于汽车、医疗、电子等行业。然而，传统注塑成型需要为每种新设计单独开模，导致小批量订单成本高昂，且设计迭代效率低下。
传统硅胶因其高粘度和快速固化特性，难以适配常规3D打印技术。弗劳恩霍夫IAPT的研究团队需要从材料配方与打印工艺的协同创新入手，开发无需模具的硅胶增材制造技术。
弗劳恩霍夫IAPT展示的硅胶3D打印工艺
Fraunhofer IAPT虽没有以文字形式说明正在使用的技术，但通过公布的工艺图，可以看出目前正在采用挤出工艺进行3D打印。对此，研究可能分为三个阶段：
• 第一阶段聚焦可打印硅胶材料的开发，通过调整流变特性（如剪切稀化行为）使其适配挤出式打印；
• 第二阶段攻克层间粘合与固化控制难题，确保打印件力学性能与注塑件相当；
• 第三阶段则联合设备制造商优化工业级硅胶3D打印机，提升打印速度与规模化生产能力。
弗劳恩霍夫IAPT展示的硅胶3D打印工艺
技术蓝图：光固化与挤出工艺
为实现高精度与复杂结构的硅胶3D打印，光固化和直接墨水书写或是两种可能的路径。
其一是光固化硅胶技术，借鉴立体光刻（SLA）原理，开发紫外光敏感的特殊硅胶树脂。这种材料在光照下可快速固化，理论上能实现微米级分辨率的密封件制造，尤其适用于微型电子元件或医疗器械中的超薄密封层。另一条路径是直接墨水书写工艺，通过定制高精度挤出系统，配合具有剪切稀化特性的硅胶“墨水”，使材料在挤出时流动性增强，沉积后迅速恢复粘弹性，从而稳定成型。
当前虽已经有多家公司推出了硅胶3D打印方案，但相关产品是否满足了工业端的使用要求，却并没有明确的报道。IAPT的专家将与工业合作伙伴共同规划，分析材料以确定合适的材料。研究还将包括表面质量（粗糙度和功能性）、设计自由度以及硬软连接等方面。在此基础上，将评估增材制造作为传统制造方法补充的实用性。
力图推出功能性的密封产品3D打印解决方案
工业协同：从实验室到生产线的闭环设计
弗劳恩霍夫IAPT强调，该研究并非孤立的技术实验，而是以工业需求为导向的系统工程。项目或将吸引多家汽车制造商和医疗设备企业参与，通过“用例驱动”模式推进技术开发。
在电动汽车领域，这项研究可针对电池组密封件的耐高温、耐电解液腐蚀需求，设计专用硅胶配方；在医疗方向，则探索如何通过3D打印实现患者特异性密封界面（如义肢密封套或呼吸面罩），并满足生物相容性认证要求。研究过程中，合作伙伴可直接提供应用场景数据，加速技术向实际生产的转化。
3D-Alchemy公司3D打印的硅胶键盘膜
挑战与应对：速度、标准与产业化路径
尽管前景广阔，硅胶3D打印的工业化仍面临多重挑战。当前挤出式打印速度仅为注塑成型的1/10，且层间粘合强度可能影响密封性能。可能研究方向可能包括通过多喷嘴并行打印、动态固化控制等提升效率，同时与标准化组织合作建立硅胶打印件的性能测试体系。
3D-Alchemy公司3D打印的硅胶产品
通过增材制造，企业可以省去为原型或复杂密封几何形状制造昂贵模具的环节。对于那些希望快速响应市场变化或满足个性化客户需求的企业来说，参与研究尤其有价值。此外，增材制造支持分散化生产，从而减少对供应链的依赖。
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