有機矽是一種在醫療行業(ye) 應用廣 泛的高分子彈性體(ti) ，其最大優(you) 點是成分簡潔，安全可靠，具 有良好的生物相容性。相較於(yu) 其他材料， 它具有獨特的優(you) 勢：與(yu) PVC 材料相比， 有機矽材料不需要添加增塑劑就可以達 到很柔軟的效果；與(yu) 乳膠材料相比，有 機矽材料沒有致敏的風險；與(yu) 熱塑性彈性體(ti) 材料相比，有機矽材料具有更可靠 的耐溫、耐壓變性能。同時，有機矽材 料本身具有固、液兩(liang) 大形態，適用於(yu) 多種成型工藝，能夠很好地適應醫療行業(ye) 紛繁複雜的加工需求。

以前，有機矽成型主要采用複雜的 注塑成型工藝：生產(chan) 商必須首先準備好模具，然後將液體(ti) 矽橡膠加壓注入其中。 這種方法成本過高，隻適合大規模生產(chan) 。 有機矽 3D 打印則實現了全新的部件設 計。有機矽 3D 打印可以覆蓋產(chan) 品不同的 生命周期，無需使用任何工具或模具， 便可直接將數字模型轉換為(wei) 實物，從(cong) 而降低生產(chan) 成本、節省生產(chan) 時間、大幅縮 短工藝周期，同時在產(chan) 品開發期間快速 改進產(chan) 品；另一方麵，有機矽 3D 打印還 可對結構複雜的功能性部件和原型件進行功能整合。

瓦克化學是一家擁有 70 多年曆史 的有機矽材料供應商，也是全球很早進入有機矽開發的公司之一。瓦克 ACEO® 3D 打印技術是全球首項用於(yu) 液體(ti) 矽橡膠 組件增材製造的工業(ye) 級技術。憑借其獨 特的“按需噴墨”技術，ACEO® 可確保 充分的設計自由度，用於(yu) 打印高功能性部件，同時保持矽橡膠的耐高溫性、抗 輻射性及生物相容性等優(you) 異性能。采用 ACEO® 技術打印而成的矽橡膠組件廣泛 應用於(yu) 汽車、航空航天、醫療、設備行 業(ye) 以及機械工程等眾(zhong) 多關(guan) 鍵行業(ye) 。

3D 打印解剖模型

ACEO® 獨特的基於(yu) 有機矽彈性體(ti) 的 “按需噴墨”技術可用於(yu) 打印結構複雜的三維解剖模型。此類模型模擬生物力學的逼真度達到了前所未有的水平。有機矽彈性體(ti) 具有出色的柔韌性與(yu) 彈性， 並且易於(yu) 切割和縫合，尤其適用於(yu) 複製血管、心髒、肌肉或皮膚等柔軟的組織。 ACEO® 3D 打印技術可用於(yu) 複製人體(ti) 器官，製造具有生物相容性的矽橡膠組件， 此類組件在科學領域和醫療行業(ye) 的需求 始終持續增長。近期，瓦克 ACEO® 團隊推出了解剖模型係列。它與(yu) 多家大學、 診所和研究機構的專(zhuan) 家共同開發了一個(ge) 包括血管、主動脈弓、主動脈瓣和三尖 瓣模型在內(nei) 的基礎產(chan) 品係列，並計劃在 大眾(zhong) 市場上推廣。

解剖模型在當今的醫療應用中具有顯著優(you) 勢。它們(men) 在臨(lin) 床訓練、手術計劃可視性和模擬性、病情告知以及醫療器 械開發過程中的模擬環節均大有用武之地，甚至還可用作精密假肢的定製模型。 由於(yu) 其外觀和觸感比其他材料更接近人體(ti) ，解剖模型在臨(lin) 床應用、大學及研究機構中扮演著越來越重要的角色。

3D 打印在牙科領域

3D 打印在牙科領域擁有長久的應用曆史。牙科的數字化技術可追溯到 20 年前。當時牙冠的標準製造流程是先獲得 牙齒印記，再將其送到實驗室用石膏澆注。然後，牙科技師對石膏進行 3D 掃描采用以創建 CAD 結構。之後，數據被傳(chuan) 送到 CNC 銑床或金屬 3D 打印機上生產(chan) 定製 的牙冠。這段時間發生的變化是牙醫在本世紀之前很少使用口內(nei) 3D 掃描儀(yi) 。隨 著時間的推移，牙齒印記和石膏部件逐漸被淘汰。

近期，慕尼黑口腔修複綜合醫院的牙科實驗室在一個(ge) 項目中選用了 ACEO® 來進一步推動增材製造的人工牙齦的應 用。人工牙齦是牙冠生產(chan) 過程中的植入 物。患者口腔的數字印記和物理印記都可獲得，但真實牙齦的柔軟和敏感是無法進行數字化計算的。因此，打造完美 的牙冠需要一種更真實的牙齦模型，其材料應比石膏更柔軟並且可以改變形狀。 有機矽的特性與(yu) 牙齦相似。它們(men) 不可滲透並且通過了醫學分類 IIa 測試，它們(men) 具有不同的硬度和顏色，因此 3D 打印部件 的外形和觸感都很逼真。另一方麵，目前尚未開發出適用於(yu) 有機矽加工的減材 製造技術，通過 3D 口內(nei) 掃描儀(yi) 獲取數據時，創建實體(ti) 模型的唯一方法是進行銑削或打印。ACEO® 使用高質量材料，用 紫外線固化，並且不添加增塑劑，因此不會(hui) 影響觸感和機械性能。它為(wei) 製造人 工牙齦提供了完美的解決(jue) 方案。

3D 打印生物模型

生物模型是探索解剖結構及其特性的醫學工程。它可分為(wei) 個(ge) 人模型和通用模型。個(ge) 人模型可用於(yu) 術前測試、假體(ti) 製造或矯正手術等目的。通用模型則具 有教育功能。

醫院和口腔頜麵等外科醫生越來越 多地對這些模型進行單獨 3D 打印。直至今日，3D 打印材料的選擇仍然有限，因此這些模型僅(jin) 可用於(yu) 有限用途。同時，諸如磁共振成像（MRI）和計算機斷層掃描 （CT）等現代放射學程序提供的解剖學 數據也可用於(yu) 創建 3D 打印有機矽模型。

3D 打印的生物模型可用於(yu) 創建具有 複雜內(nei) 部結構的有機結構，並且應用範圍廣泛。有機矽彈性好、可變形且易於(yu) 切割和縫合無疑也是一大優(you) 勢。有了這類模型，醫生便可向病人展示其內(nei) 部器官的情況以及需要采取的治療手段。例 如，外科醫生可以使用成像數據 3D 打印患者的心髒，並在幾乎真實的條件下預習(xi) 手術步驟，從(cong) 而預測並減少手術過程 中的突發問題。

基於(yu) MRI 或 CT 數據的有機矽 3D 打印生物模型提供了無限的機會(hui) 。未來， 各種新應用將層出不窮。例如，通過 3D 打印的定製有機矽呼吸麵罩和助聽器不久即將問世。

前景與(yu) 挑戰有機矽

3D 打印是一種新興(xing) 的技術， 但是已經開始逐步有應用落地，未來在工業(ye) 領域應用範圍會(hui) 越來越廣。利用 3D 打印對複雜形狀不敏感、無需開模等優(you) 勢，越來越多的創新設計正在湧現，生產(chan) 效率也得到有效提升。全世界不僅(jin) 在探索 3D 打印在原型打印、小批量及零部件打印方麵的潛能，而且越來越多利用真正的 3D 結構的優(you) 勢實現創新設計，例如：解剖模型、晶格結構的使用，以及 機器人抓手等。因此，有機矽 3D 打印仍 有巨大的發展空間。

但是，一項新技術的發展總是伴隨著阻礙，由於(yu) 市場對 3D 打印的認知不足 和資格審查流程標準不明確，市場上出 現了一些低性能產(chan) 品，損害了有機矽的聲譽。對於(yu) 那些並非從(cong) 傳(chuan) 統流程了解有機矽的用戶而言，這種情況尤為(wei) 嚴(yan) 重。 因此，專(zhuan) 業(ye) 組織、行業(ye) 協會(hui) 等機構應積 極解決(jue) 有機矽 3D 打印的標準製定問題。 製造商應與(yu) 客戶緊密合作，利用有機矽 3D 打印技術使生產(chan) 變得更加靈活，能夠對不同需求快速做出響應。