**Kann man Silikon im 3D-Druckverfahren herstellen? Der vollständige Leitfaden für 2025**

Ja, man kann reines Silikon im 3D-Druckverfahren herstellen. Allerdings ist dies auch im Jahr 2025 noch ein sehr spezialisiertes Verfahren, das hauptsächlich in Fabriken und Laboren Anwendung findet. Für die meisten Designer, Ingenieure und Bastler bedeutet die Herstellung von Silikonteilen, dass sie einen umfassenderen Ansatz im 3D-Druck verfolgen. Es gibt drei vielversprechende Methoden, um Silikon- oder silikonähnliche Teile mithilfe der 3D-Drucktechnologie herzustellen, jede mit ihren eigenen Vorteilen und Anwendungsbereichen.

Diese Anleitung führt Sie durch diese drei Hauptmethoden:

1. Direkter Silikon-3D-Druck: Das Fabrikverfahren zur Herstellung von 100% reinen Silikonteilen mittels 3D-Druck.
2. Verwendung silikonähnlicher Materialien: Drucken mit flexiblen, gummiartigen Materialien auf herkömmlichen Desktop-3D-Druckern.
3. Silikonguss mit 3D-gedruckten Formen: Eine leistungsstarke und leicht zugängliche Methode, die die Genauigkeit des 3D-Drucks mit den Materialvorteilen von herkömmlichem Silikon kombiniert.

Am Ende dieses Leitfadens werden Sie die Vor- und Nachteile sowie die Kosten jeder Methode genau verstehen. Dies wird Ihnen helfen, den besten Ansatz für Ihr spezifisches Projekt auszuwählen.

Warum das Bedrucken von Silikon so schwierig ist

Um die verschiedenen Methoden zu verstehen, müssen wir zunächst verstehen, warum Silikon mit gängigen 3D-Drucktechnologien so schwer zu verarbeiten ist. Das Problem liegt in seinen grundlegenden Materialeigenschaften, die es stark von den Kunststoffen unterscheiden, die üblicherweise in Desktop-Druckern verwendet werden.

Dickenprobleme

Im Gegensatz zu einem festen Kunststoffdraht oder einem dünnflüssigen Harz ist ungehärtetes Silikon eine pastenartige, sehr dickflüssige Substanz. Man kann es sich eher wie Honig oder Dichtungsmasse als wie Wasser vorstellen. Aufgrund dieser Zähflüssigkeit ist es extrem schwierig, das Material mit der für den schichtweisen Aufbau notwendigen Präzision und Kontrolle durch eine winzige Düse zu pressen. Standardmäßige 3D-Drucksysteme sind schlichtweg nicht für die Verarbeitung solch dickflüssiger Materialien ausgelegt.

Zwei verschiedene Kunststoffarten

Der größte Unterschied liegt in der Aushärtung von Silikon. Die meisten Materialien für Desktop-3D-Drucke, wie PLA, ABS und PETG, sind Thermoplaste. Sie lassen sich durch Hitze schmelzen und erstarren beim Abkühlen wieder. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Genau so funktionieren die meisten Heim-3D-Drucker: durch Schmelzen und Abkühlen.

Silikon ist jedoch ein Duroplast. Es schmilzt nicht. Stattdessen härtet es durch eine unumkehrbare chemische Reaktion aus. Diese Reaktion wird üblicherweise durch das Mischen zweier Komponenten oder durch die Zufuhr einer bestimmten Energiequelle wie Wärme oder UV-Licht ausgelöst. Einmal ausgehärtet, lässt sich ein Duroplast nicht wieder verflüssigen. Daher ist für den Druck völlig andere Technologie erforderlich.

Methode 1: Direkter Silikondruck

Diese Methode ist die wahrste Form des „Silikon-3D-Drucks“ und wird hauptsächlich in Fabriken eingesetzt, wo Leistung und komplexe Formen von größter Bedeutung sind.

So funktioniert es

Direkte Silikondrucktechnologien nutzen ein spezielles Verfahren. Ein Präzisionsdruckkopf trägt flüssiges Silikonmaterial, oft ein einkomponentiges oder vorgemischtes zweikomponentiges System, Schicht für Schicht auf.

Der Schlüssel zum Verfahren liegt in der sofortigen Aushärtung jeder Schicht. Sobald eine Schicht flüssigen Silikons aufgetragen wird, härtet eine im Druckkopf integrierte Energiequelle – üblicherweise fokussiertes UV-Licht oder ein präzise gesteuertes Heizelement – ​​das Material augenblicklich aus. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schicht stabil ist, bevor die nächste aufgetragen wird. So lassen sich komplexe Formen ohne Stützstrukturen wie bei anderen 3D-Druckverfahren aufbauen. Das noch nicht ausgehärtete Material selbst dient oft als notwendige Stütze.

Vorteile des Direktdrucks

• Tatsächliche Materialeigenschaften: Die Endprodukte bestehen zu 100 % aus reinem Silikon. Sie weisen alle uneingeschränkten Eigenschaften von Silikon auf, darunter hohe Dehnbarkeit, einen breiten Temperaturbereich, in dem sie optimal funktionieren, ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und, bei den richtigen Typen, Sicherheit für medizinische Anwendungen und den Kontakt mit Lebensmitteln.
• Formfreiheit: Mit dieser Methode lassen sich Formen realisieren, die mit herkömmlichen Spritzgussverfahren unmöglich sind. Komplexe Innenstrukturen zur Dämpfung, detaillierte Innenkanäle für kleinste Flüssigkeitssysteme und organisch geformte, einteilige Teile sind allesamt möglich.
• Keine Werkzeuge erforderlich: Direktdruck macht teure und zeitaufwändige Spritzgussformen überflüssig. Dadurch eignet er sich perfekt für die schnelle Herstellung funktionsfähiger Silikonteile, die Fertigung kundenspezifischer medizinischer Geräte oder die Produktion von Einzelanfertigungen und Vorrichtungen ohne die üblichen Wartezeiten in der Fertigung.

Probleme und Einschränkungen

• Hohe Kosten und schwerer Zugang: Die größte Hürde sind die Kosten. Die benötigten Maschinen stellen eine enorme Investition dar und sind daher für Hobbybastler und kleine Unternehmen kaum erschwinglich. Es handelt sich um Fabriksysteme, die für hochwertige Anwendungen konzipiert sind.
• Eingeschränkte Verfügbarkeit: Diese Technologie ist nicht als Desktop-Gerät erhältlich. Der Zugang ist in der Regel auf spezialisierte 3D-Druckdienstleister oder die Forschungsabteilungen großer Konzerne in Bereichen wie Medizin, Automobil und Luft- und Raumfahrt beschränkt.
• Prozessgrenzen: Zwar lassen sich komplexe Formen herstellen, der Prozess kann jedoch langsamer sein als bei anderen 3D-Druckverfahren. Auch die Auswahl an verfügbaren Materialien (hinsichtlich Härte, Farbe und Zertifizierungen) ist im Vergleich zum riesigen Markt für formbare Silikone möglicherweise eingeschränkter.

Methode 2: Drucken flexibler Alternativen

Für Anwender mit handelsüblichen 3D-Druckern für den Heimgebrauch ist dies der direkteste und einfachste Weg, flexible, gummiartige Teile herzustellen. Dabei wird kein echtes Silikon verwendet, sondern Materialien, die einige seiner Eigenschaften nachahmen.

Lernen Sie die Alternativen kennen

Für herkömmliche Filamentdrucker sind thermoplastisches Polyurethan (TPU) und thermoplastisches Elastomer (TPE) die gängigsten flexiblen Materialien. Diese Thermoplaste verhalten sich wie Gummi, lassen sich aber wie Standard-PLA oder PETG schmelzen und durch eine Düse pressen. Für optimale Ergebnisse benötigen sie jedoch oft niedrigere Druckgeschwindigkeiten und einen Direktantriebsextruder.

Für Harzdrucker steht eine wachsende Anzahl flexibler und dehnbarer Harze zur Verfügung. Diese lichthärtenden Harze werden durch UV-Licht ausgehärtet und ermöglichen die Herstellung von Bauteilen mit unterschiedlichem Flexibilitätsgrad, von halbstarr bis sehr weich und dehnbar.

Silikon vs. Alternativen

Diese Materialien eignen sich zwar hervorragend für die Prototypenherstellung, es ist aber wichtig zu verstehen, wie sie sich von echtem Silikon unterscheiden.

Besonderheit	Echtes Silikon (gegossen oder direkt bedruckt)	Silikonähnliche Alternativen (TPU, flexibles Harz)
Flexibilität & Gefühl	Breites Spektrum an Shore-Härten (00-10 bis A-80). Weiches, hochelastisches Spielgefühl.	Oft steifer (Shore A-70+). Fühlt sich eher wie Kunststoff als wie Gummi an.
Reiß- und Verschleißfestigkeit	Im Allgemeinen sehr hohe Reißfestigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit.	Mäßig bis gut. Neigt zur Schichttrennung, insbesondere bei Filamentdrucken.
Hitzebeständigkeit	Ausgezeichnet. Viele Sorten sind von -50 °C bis über 200 °C stabil.	Schlecht bis mäßig. Erweicht deutlich bei Temperaturen über 60-80°C.
Chemische Beständigkeit	Hervorragende Beständigkeit gegenüber vielen Chemikalien, Wasser und UV-Strahlung.	Variiert je nach Material, ist aber im Allgemeinen weniger widerstandsfähig als Silikon.
Haut-/Lebensmittelsicherheit	Viele sind als sicher für medizinische Zwecke und den Kontakt mit Lebensmitteln zertifiziert.	Im Allgemeinen nicht zertifiziert. Die meisten sind für Prototypen bestimmt, nicht für Hautkontakt oder Lebensmittelverwendung.
Einfach zu beschaffen & kostengünstig	Hoch (Direktdruck) oder mittel (Guss).	Ausgezeichnet. Die Materialien sind preiswert und mit den meisten Desktop-Druckern kompatibel.

Wann man Alternativen wählen sollte

Das Drucken mit TPU oder flexiblen Harzen ist in vielen Situationen die richtige Wahl:

• Für schnelle, kostengünstige Prototypen, bei denen Sie Form, Passform und Haptik eines flexiblen Bauteils testen müssen.
• Für Bauteile, bei denen die Hochtemperaturbeständigkeit, die chemische Beständigkeit und die spezifische Haptik von echtem Silikon keine kritischen Anforderungen darstellen. Beispiele hierfür sind kundenspezifische Handyhüllen, Vibrationsdämpfer, Schutzhüllen, Soft-Touch-Griffe und flexible Dichtungen für unkritische Anwendungen.
• Als Ausgangspunkt für Hobbyisten und Bastler, die mit der Herstellung flexibler Objekte experimentieren möchten, ohne in die für das Gießen erforderliche zusätzliche Ausrüstung investieren zu müssen.

Methode 3: Gießen mit 3D-gedruckten Formen

Diese Kombinationsmethode ist wohl der leistungsstärkste und vielseitigste Ansatz für nahezu alle Anwender außerhalb von Forschungslaboren in Fabriken. Sie nutzt die Präzision und Geschwindigkeit des 3D-Drucks, um Formen herzustellen, mit denen anschließend Teile aus echtem, hochleistungsfähigem Silikon gegossen werden.

Der schrittweise Prozess

Dieser mehrstufige Workflow bietet Ihnen das Beste aus beiden Welten: digitale Gestaltungsfreiheit und professionelle Materialeigenschaften.

Schritt 1: Form entwerfen und drucken

Der Prozess beginnt in einer CAD-Software. Sie entwerfen ein Negativ Ihres Endprodukts, typischerweise als zweiteilige (oder mehrteilige) Form. Wichtige Konstruktionsaspekte sind unter anderem schräge Wände für ein leichteres Entformen, Ausrichtungshilfen für die perfekte Passung der Formhälften sowie Öffnungen zum Einfüllen des flüssigen Silikons und zum Entweichen der Luft.

Die Form wird anschließend mit einem starren Material im 3D-Druckverfahren hergestellt. Für Filamentdrucker eignen sich PLA oder PETG hervorragend und kostengünstig. Bei Harzdruckern ermöglichen Standard- oder technische Harze eine hohe Detailgenauigkeit. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollten die Innenflächen der gedruckten Form nach dem Druck nachbearbeitet (geschliffen und/oder mit einem Glättungsmittel beschichtet) werden, um Schichtlinien zu entfernen, die sich sonst auf das fertige Silikonteil übertragen würden.

Schritt 2: Form und Silikon vorbereiten

Vor dem Gießen muss die Innenseite der 3D-gedruckten Form mit einem geeigneten Trennmittel beschichtet werden. Dieser Schritt ist entscheidend, um zu verhindern, dass das flüssige Silikon chemisch an dem Kunststoff oder Harz der Form haftet und somit ein sauberes Entformen zu gewährleisten.

Als Nächstes bereiten Sie das Zweikomponenten-Silikon vor. Diese Systeme, typischerweise platin- oder zinnvernetzend, bestehen aus zwei flüssigen Komponenten (Komponente A und Komponente B), die nach Gewicht abgemessen und gründlich vermischt werden. Durch diese Vermischung wird die irreversible Aushärtungsreaktion in Gang gesetzt.

Schritt 3: Gießen, Aushärten und Entfernen

Das angerührte Silikon wird langsam und vorsichtig durch die Gießöffnung in die vorbereitete Form gegossen. Ziel ist es, einen dünnen, gleichmäßigen Strahl einzulassen, um die Bildung von Luftblasen zu minimieren. Für wirklich professionelle, blasenfreie Teile empfiehlt es sich, die gefüllte Form einige Minuten in eine Vakuumkammer zu stellen. Dieser Vorgang, das sogenannte Entgasen, entfernt die gesamte eingeschlossene Luft aus dem flüssigen Silikon.

Die gefüllte Form wird anschließend für die vom Hersteller angegebene Aushärtungszeit beiseitegestellt, die von einigen Stunden bis zu einem ganzen Tag variieren kann. Sobald das Silikon vollständig ausgehärtet ist, kann die Form vorsichtig geöffnet und das fertige Silikonteil entnommen werden.

Gute Aspekte der Besetzung

• Echte Silikonteile: Das Endprodukt besteht zu 100 % aus Silikon und verfügt über alle damit verbundenen Hochleistungseigenschaften.
• Riesige Materialauswahl: Sie erhalten Zugang zum riesigen globalen Markt für formbare Silikone. Dadurch können Sie aus Tausenden von Optionen mit spezifischer Härte, Farben, Spezialeffekten und Zertifizierungen für Lebensmittelsicherheit, Hautverträglichkeit oder Hochtemperaturanwendungen wählen.
• Außergewöhnliche Qualität: Bei ordnungsgemäßer Formvorbereitung können mit diesem Verfahren Teile mit einer glatten, makellosen Oberfläche hergestellt werden, die mit dem Spritzgussverfahren vergleichbar ist.
• Kostengünstig für Kleinserien: Obwohl das Verfahren arbeitsintensiver als der Direktdruck ist, ist es für die Herstellung kleiner bis mittlerer Stückzahlen eines Bauteils äußerst wirtschaftlich. Einmal gedruckt, kann eine Form oft mehrfach wiederverwendet werden.

Probleme beim Gießen

• Arbeitsintensiv: Dies ist ein handwerklicher, mehrstufiger Prozess, der mehr Zeit, Mühe und Geschick erfordert als das einfache Drücken der Taste „Drucken“.
• Formbeschränkungen: Ihr Design ist durch die Prinzipien der Formenherstellung eingeschränkt. Komplexe Innenformen, die nicht selbsttragend sind oder in der Form eingeschlossen würden, sind nicht möglich.
• Zusätzliches Material erforderlich: Neben dem 3D-Drucker benötigen Sie flüssiges Silikon, Mischbehälter, eine Digitalwaage und Trennmittel. Eine Vakuumkammer ist ebenfalls eine empfehlenswerte, aber optionale Anschaffung.

Die richtige Methode auswählen

Wie entscheiden Sie, welcher Weg der richtige für Sie ist? Letztendlich kommt es auf die spezifischen Bedürfnisse Ihres Projekts, Ihr Budget und Ihre Qualitätsanforderungen an.

Ein schneller Entscheidungsleitfaden

• Entscheiden Sie sich für Direct Silicone Printing, wenn Sie in der Fabrikforschung oder der Entwicklung medizinischer Geräte tätig sind, Teile mit komplexen Formen aus reinem Silikon benötigen und über ein entsprechendes Budget oder Zugang zu einem spezialisierten Dienstleistungsunternehmen verfügen.
• Wählen Sie Silikonähnliche Alternativen (TPU/Harz), wenn Sie einen schnellen, kostengünstigen Funktionsprototypen benötigen, um Form und Passform zu testen, und die genauen Wärme- und chemischen Eigenschaften von echtem Silikon nicht entscheidend sind.
• Silikonguss mit einer 3D-gedruckten Form ist die richtige Wahl, wenn Sie hochwertige Endprodukte mit den typischen Silikoneigenschaften benötigen, auf eine breite Materialpalette zugreifen möchten und als Hobbybastler, Kleinunternehmer oder ambitionierter Heimwerker tätig sind. Dies ist die vielseitigste und zugänglichste Methode für optimale Ergebnisse.

Die Zukunft des Silikondrucks

Die Landschaft des Silikon-3D-Drucks befindet sich im ständigen Wandel. Mit Blick auf das Jahr 2025 und darüber hinaus lassen sich einige wichtige Trends erwarten, die diese Technologie weiter zugänglicher und leistungsfähiger machen werden.

Materialverbesserungen

Chemieunternehmen arbeiten kontinuierlich an neuen Silikonformulierungen speziell für den 3D-Druck. Wir erwarten Materialien, die sich leichter drucken lassen, schneller aushärten und ein noch breiteres Spektrum an zertifizierten Eigenschaften bieten, wodurch die Unterschiede zwischen gedruckten und gegossenen Teilen weiter verringert werden.

Hardwarezugänglichkeit

Während Desktop-Direktsilikondrucker weiterhin Spezialanwendungen bieten, geht der Trend hin zu kostengünstigeren und kompakteren Systemen für die industrielle Fertigung. Dies könnte letztendlich die Lücke zwischen High-End-Maschinen für die industrielle Fertigung und Geräten für ambitionierte Hobbyanwender schließen und den Direktdruck auch kleineren Unternehmen und Designstudios zugänglich machen.

Fortschritte bei der Entwicklung mehrerer Materialien

Ein bedeutender Fortschritt liegt in der Entwicklung von Druckern, die sowohl starre als auch dehnbare Materialien in einem einzigen Druckvorgang verarbeiten können. Dies würde die Herstellung komplexer Baugruppen ermöglichen, beispielsweise eines starren Gehäuses mit integrierten Soft-Touch-Griffen, flexiblen Dichtungen oder internen Schwingungsdämpfern – alles in einem automatisierten Prozess.

Fazit: Silikon wird Realität

Auch wenn der einfache Traum, eine Silikonkartusche in einen Desktop-Drucker einzulegen und auf „Drucken“ zu drücken, im Jahr 2025 noch keine weit verbreitete Realität sein wird, ist die Möglichkeit, individuelle Silikonteile herzustellen, erreichbarer denn je.

Der Weg vom digitalen Design zum physischen Silikonobjekt kann über drei unterschiedliche und leistungsstarke Wege erfolgen. Sie können mit Dienstleistungsunternehmen für den Direktdruck komplexer Teile zusammenarbeiten, flexible Alternativen für schnelles Prototyping auf Ihrem Desktop-Rechner nutzen oder mit dem Kombinationsgussverfahren selbst hochwertige Silikonteile herstellen. Die richtige Methode hängt ganz von Ihren Projektzielen, Ihrem Budget und den gewünschten Materialeigenschaften ab.