Philips patenta una silicona para uso en impresión 3D de objetos transparentes

Redacción
Miércoles, 09 Noviembre 2016
Philips patenta una silicona para uso en impresión 3D de objetos transparentes

La firma holandesa Philips, conocida en el mundo entero por su negocio de iluminación y aparatos electrónicos, ha presentado una patente en la que describe una formulación que le permite usar silicona como material de fabricación por impresión 3D.

La idea detrás de la patente es principalmente poder fabricar piezas transparentes por impresión 3D para sus productos de iluminación, lo que le permitiría ampliar las posibilidades creativas, gracias a la libertad de geometrías que permiten en muchos casos los procesos de fabricación aditiva.

La patente WO 2016/134972 describe el método para fabricar objetos a base de silicona, mediante la deposición de gotas a través de inyectores -similares a los de las impresoras de tinta-, que son radiadas con luz ultravioleta para iniciar el proceso de polimerización de la mezcla -principalmente silicona y otros aditivos-, si bien en este paso, la polimerización no es completa, sí aporta al material la consistencia suficiente para seguir depositando capas superiores.

Adicionalmente, se procede a una segunda polimerización, mediante aportación de calor, esencialmente con radiación infrarroja que dejaría el objeto completamente sólido, manteniendo las propiedades de la silicona, como alta transparentabilidad, resitencia química y térmica, aislante eléctrico o elasticidad entre otras.

Las siliconas son materiales que aún no se están usando de forma habitual en la impresión 3D, y es que presenta un importante desafío en cuanto a un desarrollo funcional y viable de un sistema que permita usar silicona como material de fabricación. En primer lugar está el sistema de deposición del material, que ya ha sido fruto de varias investigaciones con métodos de inyección o de extrusión, pero el factor más importante es el poder curar o solidificar cada capa antes de depositar la anterior, para que la forma del objeto se mantenta estable y no se 'desparrame' el material o se contraiga con el peso de las capas superiores.

En el caso de la silicona, el uso de acrilatos que son la base de la mayoría de fotopolímeros usados en impresión 3D, no acaba de ser viable del todo, pues no se mezclan de una forma homogénea y el proceso habitual de curado por luz UV no es efectivo, además, en un uso enfocado a óptica e iluminación, el uso de estos acrilatos haría desaparecer las buenas características de la silicona para estos usos.

En la patente de Philips, proponen una solución por la que se introducen pequeñas cantidades grupos acrilatos en la silicona, para que el curado por luz UV sólamente llege a darle una consistencia gelatinosa -por la polimerización parcial de los monómeros-, que permita continuar el proceso de añadir capas manteniendo una estructura estable. El curado final se hace de forma térmica, para que se polimerice todo el resto del material sin perder su geometría.

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Aplicación: Industria