硅胶是一种常用材料，可用于制造柔软的成品部件以及生产用于铸造硬质材料的柔性模具。硅胶“成型和铸造”术语广泛用于指代任何使用硅橡胶的多步骤方法。在此，我们将“硅胶模具制造”和“硅胶部件生产”这两个过程区分开来。

硅胶模具制造有时也称为硅胶成型，是指将可铸硅胶作为模具材料来复制刚性主模型。将硅橡胶浇注在 3D 打印的主模型周围，然后将另一种可铸造材料填充到硅胶模具的型腔中。这通常是一种刚性材料，最初为液体，然后在冷却或化学反应后固化，例如热塑性塑料、树脂、水泥、蜡或石膏，在某些情况下还包括聚合物泡沫等膨胀材料。

在硅胶部件生产中，3D 打印模具中含有可铸硅胶，用于生产柔软、橡胶状的成品。生产硅胶部件的方法有多种，包括：

• 硅胶腻子的压制成型
• 液态硅胶的注射填充模具
• 对硬件进行完全或部分硅胶包覆的包覆成型
• 用于定制硅胶制品的蛋壳模具

传统的硅胶部件生产模具由铝或钢块经 CNC 加工而成。通过 3D 打印，用户可以快速低成本地制造工具，包括原型制造、小批量生产和定制部件生产。

Clear Resin 是最常用的树脂，因为它可以抛光至光学透明度，并在铸造过程中提供模具型腔和对准销钉的可见性。不过，Formlabs 提供了多种适用于各种应用的材料。

在选择模具类型时，应考虑以下标准：目标部件的几何形状、适应设计中的型腔和孔的能力、生产规模以及计划铸造的铸造材料。

不同的模具类型需要不同的设计考虑。请参阅白皮书 使用 3D 打印工具生产硅胶部件，了解更多信息。

Formlabs 建议使用 25－50µm 的打印层高，以在光滑的表面纹理和快速的打印时间之间取得平衡。美观性要求较高的应用可能需要 25µm 的打印层厚。

在构建板上定向部件，确保关键的内表面上不会有支撑标记。在某些情况下，可以将模具坯料平放在构建平台上。

用干净的 IPA 彻底清洗模具坯料上的多余树脂，因为未固化的树脂会抑制硅胶的固化。完全固化模具坯料，以减少 SLA 部件上的未反应单体数量。有关具体的清洗和固化说明，请参阅各个 材料文档。

在外表面涂抹矿物油，以填补表面划痕，并提供一个极其清晰的窗口来观察硅胶填充过程。

在两种不同的材料相互接触时，应考虑使用脱模剂。这包括计划在二次成型的硅胶护套中插入和取出的嵌入式硬件。请遵循材料包装上的说明，等待涂层完全固化或干燥后再进行下一步。

Formlabs 还建议采用以下最佳做法：

• 用丙酮冲洗以去除残留溶剂和碎屑。
• 对模具进行 60－120 分钟的过度固化。
• 后处理后等待 24－48 小时，使模具在室温和光线下静置，然后再涂覆和浇铸硅胶。
• 使用环氧涂层在硅胶和 3D 打印模具之间形成有效的隔离层。
• 使用更高浓度的催化剂成分。

3D 打印是一种强大的解决方案，可快速、低成本地制造硅胶模具和硅胶部件。特别推荐用于：

• 原型
• 成品
• 模型和道具
• 部件再现
• 用于消费、医疗或研发应用的硅器件短期生产

尽管 3D 打印模具在适当使用时可以提供优势，但仍然存在局限性。3D 打印模具的性能能力与机械加工金属模具不同。一些限制包括：

• 模具通常可使用 10－20 次，之后会出现磨损迹象。
• 模具性能在很大程度上取决于固化精度和硅胶类型。
• 如果部件粘附于模具，会在脱模过程中导致模具劣化。

• 使用 3D 打印工具生产硅胶部件白皮书
• 使用 3D 打印模具创建硅胶部件网络研讨会