Name: Stéreolithographie impression 3D avec renouvelables Acrylates (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Découvrez la stéréolithographie avec résines photopolymères renouvelables pour la fabrication additive durable. Cette méthode permet l'impression 3D précise de produits écologiques à la demande.

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Cette étude a été financée par GreenPAC polymère Application Centre dans le cadre du projet 140413 : « impression 3D en Production ». Nous tenons à remercier Albert Hartman, Corinne van Noordenne, Rens van Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken et Albert Woortman pour faciliter la prise de vue vidéo.

ATTENTION : Veuillez consulter toutes les fiches signalétiques (FS) avant utilisation.
1. préparation de la résine photodurcissable
NOTE : Veuillez utiliser les équipement de protection individuelle (gants, lunettes de sécurité, blouse de laboratoire) au cours de la procédure suivante. Voir nos anciens travaux12 pour plus de détails sur cette section.
<ol><li>Verser 50 g de diacrylate de 1,10-decanediol (SA5201) dans un erlenmeyer de 500 mL.</li>
	<li>Ajouter 1,0 g de diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) oxyde de phosphine (TPO) et 0,40 g de 2, 5 -bis(5 -tert-butyl-benzoxazol-2-yl) thiophène (BBOT) dans le ballon.</li>
	<li>Équiper la fiole avec un agitateur mécanique et remuez le mélange à 200 tr/min pendant 5 min à température ambiante afin de dissoudre les TPO et BBOT dans le monomère d’acrylate d’éthyle.</li>
	<li>Ajouter 100 g de tétraacrylate de pentaérythritol tétranitrate et 100 g d’acrylate multifonctionnel époxy (voir Table des matières) au mélange.</li>
	<li>Incorporer le mélange à 200 tr/min pendant 30 min à 50 ° C pour assurer une résine homogène.</li>
	<li>Enlever l’agitateur mécanique et monter le ballon avec un bouchon. Le flacon est emballé dans du papier d’aluminium pour protéger la résine de photopolymère biobased acrylate d’éthyle (BAPR) de la lumière. Remarque : Le protocole peut être suspendu ici.</li>
	<li>Couvrir la plaque de fond d’un rhéomètre à géométrie parallèle-plaque avec la photoresin.</li>
	<li>La valeur de l’écart entre les plaques à 1 mm et couvrir le rhéomètre avec un capuchon résistant aux UV.</li>
	<li>Mesurer la viscosité de la résine à la température ambiante à des vitesses de cisaillement de 0,1 à 100 s-1; par exemple,0,100, 0,126, 0,158, 0,200, 0,251, 0,316, 0,398, 0.501, 0,631, 0,794, 1.00, 1,26, 1,58, 2.00, 2,51, 3.16, 3,98, 5.01, 6.31, 7,94, 10.0, 12,6, 15,8, 20,0, 25,1, 31,6, 39,8, 50,1, 63.1, 79,4 et 100 s-1.</li>
</ol>2. stéreolithographie impression 3D avec Biobased Acrylates
Remarque : Consultez nos anciens travaux12 pour plus de détails sur cette section.
<ol><li>Allumez l’imprimante 3D de SLA et sélectionnez le mode d’ouverture.</li>
	<li>Démarrez le logiciel de préparation de modèle sur un ordinateur. Choisir les paramètres d’impression désiré : matériel (Clear), version (V4) et épaisseur de la couche (50 µm).</li>
	<li>Ouvrez le modèle numérique du prototype en forme de complexe, un fichier de langue (.stl) pavage standard (voir la Fiche de codage supplémentaire) et choisissez l’emplacement et l’orientation sur la plateforme de génération.  Télécharger le travail d’impression à l’imprimante 3D SLA depuis le logiciel de préparation de modèle. Remarque : Selon l’architecture du produit, une structure de soutien peut être intégrée dans le modèle 3D pour stabiliser la construction pendant la fabrication. Le prototype de forme complexe démontré ici, dans le cas d’une structure d’appui n’est pas requise si imprimé perpendiculaires à la direction de la construction.</li>
	<li>Versez 200 mL de le photoresin biologique dans un réservoir de résine. Ouvrez l’imprimante 3D et monter le réservoir résine correctement.</li>
	<li>Installez la plate-forme construction et fermer l’imprimante 3D.</li>
	<li>Démarrer le travail d’impression.</li>
	<li>Laisser l’imprimante 3D fabriquer des prototypes de forme complexes.  N’ouvrez pas l’imprimante jusqu'à ce que le travail d’impression est terminé. Remarque : Avant d’imprimer, assurez-vous que l’imprimante 3D est nivelé. Pour le protocole démontré, la longueur d’onde du laser UV est de 405 nm. Le temps d’impression de l’objet est de 2,5 h.</li>
</ol>3. après le traitement de la 3D imprimé objets
Remarque : Utilisez les équipements de protection individuelle (lunettes, gants) au cours de la procédure suivante.
<ol><li>Lorsque le travail d’impression est terminé, ouvrez l’imprimante. Enlever la plate-forme de construction, avec les pièces produites attachés et fermer l’imprimante.</li>
	<li>Ouvrez la station de lavage, remplie de l’alcool isopropylique et insérez la plateforme de génération. Commencer la procédure et rincer pendant 20 min enlever toute résine n’a pas réagi.</li>
	<li>Lorsque la procédure de rinçage est terminée, retirer la plate-forme construction de la station de lavage et détacher les prototypes de la plate-forme de construction.</li>
	<li>Les prototypes à l’air laisser sécher pendant 30 min. Entre-temps, Préchauffer le four UV à 60 ° C. Remarque : Préchauffage prendra au moins 15 min. La longueur d’onde UV du four est de 405 nm, identique à la longueur d’onde du laser SLA.</li>
	<li>Ouvrez le four UV et placer rapidement des prototypes sur la plate-forme tournante. Fermer le four UV et la guérison pendant 60 min à 60 ° C pour assurer une conversion complète.</li>
	<li>Lorsque la procédure après polymérisation est terminée, ouvrez le four UV et retirer les prototypes.</li>
</ol>4. caractérisation de la morphologie de Surface des Prototypes de formes complexes
Remarque : Consultez nos anciens travaux12 pour plus de détails sur cette section.
<ol><li>Couper env. 1 cm d’hélice interne du prototype de forme complexe à l’aide d’une lame de rasoir.</li>
	<li>Fixer l’échantillon sur le porte-échantillon avec auto-ADHESIF double face carbone.</li>
	<li>Avant l’imagerie, enrober l’échantillon avec 30 nm Pt et du perfectionnement professionnel (80/20) sur un système de pulvérisation.</li>
	<li>Introduire l’échantillon dans un microscope électronique fonctionnant à une tension d’accélération de 5 kV. Acquérir plusieurs images de l’échantillon à 30 X et 120 X grossissement.</li>
</ol>

<ol><li>Van Wijk, A., van Wijk, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aVan+Wijk%2C+A+%223D+Printing+with+Biomaterials%3A+Towards+a+Sustainable+and+Circular+Economy%22">3D Printing with Biomaterials: Towards a Sustainable and Circular Economy</a>. , IOS Press. Amsterdam. (2015).</li>
<li>Gross, B. C., Erkal, J. L., Lockwood, S. Y., Chen, C., Spence, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+3D+Printing+and+Its+Potential+Impact+on+Biotechnology+and+the+Chemical+Sciences%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Evaluation of 3D Printing and Its Potential Impact on Biotechnology and the Chemical Sciences.</a> Analytical Chemistry. 86, 3240-3253 (2014).</li>
<li>Chia, H. N., Wu, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+3D+printing+of+biomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Engineering%22%5BJournal%5D)">Recent advances in 3D printing of biomaterials.</a> Journal of Biological Engineering. 9, 4(2015).</li>
<li>Mechels, F. P. W., Feijen, J., Grijpma, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+stereolithography+and+its+applications+in+biomedical+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">A review on stereolithography and its applications in biomedical engineering.</a> Biomaterials. 31, 6121-6130 (2010).</li>
<li>Skoog, S. A., Goering, P. L., Narayan, R. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24306145">Stereolithography in tissue engineering.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 25, 845-856 (2014).</li>
<li>Bhatia, S. K., Ramadurai, K. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBhatia%2C+SK+%223D+Printing+and+Bio-Based+Materials+in+Global+Health%22">3D Printing and Bio-Based Materials in Global Health</a>. , Springer. Cham. (2017).</li>
<li>Oskui, S. M., Diamante, G., Liao, C., Shi, W., Gan, J., Schlenk, D., Grover, W. H. <a target="_blank" href="https://cdn-pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.5b00249">Assessing and Reducing the Toxicity of 3D-Printed Parts.</a> Environmental Science & Technology Letters. 3, 1-6 (2016).</li>
<li>Gong, H., Beauchamp, M., Perry, S., Woolley, A. T., Nordin, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+approach+to+resin+formulation+for+3D+printed+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Optical approach to resin formulation for 3D printed microfluidics.</a> RSC Advances. 5, 106621-106632 (2015).</li>
<li>Zarek, M., Layani, M., Cooperstein, I., Sachyani, E., Cohn, D., Magdassi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+shape+memory+polymers+for+flexible+electronic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">3D printing of shape memory polymers for flexible electronic devices.</a> Advanced Materials. 28, 4449-4454 (2016).</li>
<li>Ligon-Auer, S. C., Schwentenwein, M., Gorsche, C., Stampfl, J., Liska, R. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/py/c5py01631b">Toughening of photo-curable polymer networks: A review.</a> Polymer Chemistry. 7, 257-286 (2016).</li>
<li>Miao, S., Zhu, W., Castro, N. J., Nowicki, M., Zhou, X., Cui, H., Fisher, J. P., Zhang, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4D+printing+smart+biomedical+scaffolds+with+novel+soybean+oil+epoxidized+acrylate%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">4D printing smart biomedical scaffolds with novel soybean oil epoxidized acrylate.</a> Scientific Reports. 6, 27226(2016).</li>
<li>Voet, V. S. D., Strating, T., Schnelting, G. H. M., Dijkstra, P., Tietema, M., Xu, J., Woortman, A. J. J., Loos, K., Jager, J., Folkersma, R. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsomega.7b01648">Biobased acrylate photocurable resin formulation for stereolithographic 3D printing.</a> ACS Omega. 3, 1403-1408 (2018).</li>
<li>Ligon-Auer, S. C., Liska, R., Stampfl, J., Gurr, M., Mülhaupt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymers+for+3D+Printing+and+Customized+Additive+Manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Polymers for 3D Printing and Customized Additive Manufacturing.</a> Chemical Reviews. 117, 10212-10290 (2017).</li>
<li>Weng, Z., Zhou, Y., Lin, W., Senthil, T., Wu, L. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X16301725">Structure-property relationship of nano enhanced stereolithography resin for desktop SLA 3D printer.</a> Composites: Part A. 88, 234-242 (2016).</li>
<li>Scalera, F., Esposito Corcione, C., Montagna, F., Sannino, A., Maffezzoli, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884214010165">Development and characterization of UV curable epoxy/hydroxyapatite suspensions for stereolithography applied to bone tissue engineering.</a> Ceramics International. 40, 15455-15462 (2014).</li>
<li>Lee, H., Fang, N. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro+3D+Printing+using+a+digital+projector+and+its+application+in+the+study+of+soft+materials+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Micro 3D Printing using a digital projector and its application in the study of soft materials mechanics.</a> Journal of Visualized Experiments. (69), e4457(2012).</li>
<li>Huemer, K., Squirrell, J. M., Swader, R., Pelkey, K., LeBert, D. C., Huttenlocher, A., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+live+imaging+device+for+improved+experimental+manipulation+of+zebrafish+larvae%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Long-term live imaging device for improved experimental manipulation of zebrafish larvae.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), e56340(2017).</li>
<li>Decker, C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pi.821">Light-induced crosslinking polymerization.</a> Polymer International. 51, 1141-1150 (2002).</li>
<li>Elliot, J. E., Bowman, C. N. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/PRE-120002902">Predicting network formation of free radical polymerization of multifunctional monomers.</a> Polymer Reaction Engineering. 10, 1-19 (2002).</li>
<li>Ellakwa, A., Cho, N., Lee, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+resin+matrix+composition+on+the+polymerization+shrinkage+and+rheological+properties+of+experimental+dental+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Materials%22%5BJournal%5D)">The effect of resin matrix composition on the polymerization shrinkage and rheological properties of experimental dental composites.</a> Dental Materials. 23, 1229-1235 (2007).</li>
<li>Charton, C., Falk, V., Marchal, P., Pla, F., Colon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Tg%2C+viscosity+and+chemical+structure+of+monomers+on+shrinkage+stress+in+light-cured+dimethacrylate-based+dental+resins%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Materials%22%5BJournal%5D)">Influence of Tg, viscosity and chemical structure of monomers on shrinkage stress in light-cured dimethacrylate-based dental resins.</a> Dental Materials. 23, 1447-1459 (2007).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Fabrication additive est appliquée dans la fabrication de prototypes sur mesure et de petites séries, lorsque les coûts de production plus élevés chaque partie ne peuvent rivaliser avec les procédés classiques puisqu’il n’y a pas besoin pour la production de moules et d’outils. Au cours de la dernière décennie, les revenus provenant des services et produits liés à la fabrication additive ont connu une croissance exponentielle13. La fraction la plus importante des ventes de matériel provient des ph...

Prototypage rapide permet la liberté de conception et de production à la demande et permet que la fabrication efficace de 3D construit dans une couche-par-couche façon1. Par conséquent, l’impression 3D comme une technique de fabrication s’est développée rapidement ces dernières années2. Diverses technologies sont disponibles, tout en s’appuyant sur la traduction de modèles virtuels en objets physiques et en appliquant des processus tels que l’extrusion, dépôt d’énergie directe, solidification de poudre, laminage de tôles et photopolymérisation. Le second fait intervenir par étapes UV de polymérisation des résines de photopolymère liquide. En 1986, Hull et ses collègues ont développé l’appareil de stéréolithographie (SLA), une imprimante 3D par laser UV. Plus récemment, un processus similaire appelé digital light processing (DLP) est devenu disponible, dans laquelle photopolymérisation est initiée par un projecteur de lumière. Ensemble, DLP et SLA sont dénommés stéréolithographie 3D impression3.
SLA est appliquée en haute résolution prototypage et fabrication de dispositifs biomédicaux4,5. Cette technologie est supérieure à la déposition fusionnée couramment modeling (FDM) en termes de précision, la finition de surface et6de la résolution. Selon l’architecture du produit, une structure de soutien est intégrée dans le modèle 3D pour stabiliser la construction pendant la fabrication. En outre, un traitement après impression des pièces fabriquées est obligatoire,7,8. En règle générale, les objets imprimés sont lavés dans un bain d’alcool pour dissoudre la résine n’a pas réagi et durcissement ultérieur dans un four UV est effectué afin de garantir une conversion totale de la polymérisation9.
En général, résines pour la fabrication additive axée sur la lithographie reposent sur des systèmes de photodurcissable contenant les acrylates ou époxydes multifonctions10. Résines de photopolymère actuelle sur le marché commercial sont fossile et coûteux, tandis que la disponibilité de résines renouvelables peu coûteux est nécessaire pour faciliter la fabrication locale et sans déchets de produits 3D durables pour une économie de biobased1 , 6. récemment, résines de photopolymère issus des acrylates renouvelables élaborés et appliqués avec succès dans la stéréolithographie 3D impression11,12. Dans ce protocole détaillé, nous démontrons la prototypage rapide avec des résines biobased sur un appareil commercial de stéréolithographie. Est une attention particulière à des étapes cruciales dans la procédure, c'est-à-dire, traitements de formulation et après impression résine, pour aider les nouveaux praticiens dans le domaine de la fabrication additive.

<table><tbody><tr><td>Acrylate d’isobornyle&nbsp ;</td><td>Sartomer</td><td>SA5102</td><td>Acrylate monomère</td></tr><tr><td>1,10-décanediol diacrylate</td><td>Sartomer</td><td>SA5201</td><td>Acrylate monomère</td></tr><tr><td>Pentaérythritol tétraacrylate</td><td>Sartomère</td><td>SA5400</td><td>Acrylate monomère</td></tr><tr><td>époxy multifonctionnel</td><td>Sartomer</td><td>SA7101</td><td>Acrylate oligomère</td></tr><tr><td>Diphényl(2,4,6-triméthylbenzoyl) oxyde de phosphine (TPO), 97 %</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>415952 Photoinitiateur</td></tr><tr><td>2,5-bis(5-tert-butyl-benzoxazol-2-yl)thiophène (BBOT), 99 %</td><td>Sigma Aldrich</td><td>223999</td><td>Absorbeur optique</td></tr><tr><td>Alcool isopropylique (IPA), 99 %</td><td>Bleko</td><td>1010500</td><td>Pour bain d’alcool (appliqué en Form Wash)</td></tr><tr><td>Paar Physica MCR300&nbsp ;</td><td>Rhéomètre Anton Paar</td><td></td> <td>avec géométrie de plaque parallèle</td></tr><tr><td>Imprimante Form 2</td><td>Formlabs-Desktop</td><td></td> <td>SLA Imprimante 3D</td></tr><tr><td>Form Wash&nbsp ;</td><td>Formlabs-Station</td><td></td> <td>de lavage</td></tr><tr><td>Form Cure</td><td>Formlabs-Four</td><td></td> <td>UV</td></tr><tr><td>Instron 4301 1KN Série IX</td> Machine <td>d’essai</td><td>Instron-Universal</td><td></td></tr> <tr><td>Philips XL30 ESEM-FEG&nbsp ;</td><td></td><td>Microscope électronique</td> <td>à balayage Philips</td></tr></tbody></table>

stéreolithographie impression 3d avec renouvelables acrylates

Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates

L’accessibilité des matières renouvelables compétitives et leur application dans la fabrication additive est essentielle pour une économie biologique efficace. Nous démontrons le prototypage rapide de résines durables à l’aide d’une imprimante 3D stéreolithographie. Formulation de résine s’effectue par simple mélange de biobased acrylate monomères et oligomères avec un photoinitiatior et un absorbeur d’optique. Viscosité de la résine est contrôlée par le monomère ratio oligomère et est déterminée en fonction de la vitesse de cisaillement par un rhéomètre avec géométrie de plaques parallèles. Un appareil de stéreolithographie chargé avec les résines biobased est employé pour produire des prototypes en forme complexes avec une grande précision. Les produits nécessitent un traitement post, y compris le rinçage de l’alcool et aux rayons UV, afin d’assurer une polymérisation complète. La résolution haute fonctionnalité et une excellente surface de finition des prototypes est révélée par la microscopie électronique à balayage.

Quatre compositions de résine représentant sont affichées dans le tableau 1, ainsi que leur teneur en carbone moyen biologique (BC) dérivé de la BC individuel des composants. La viscosité de la résine (Figure 1) est influencée par le rapport de l’acrylate d’éthyle monomères et oligomères et montre généralement comportement newtonien. Les propriétés mécaniques des pièces fabriquées à base de résines diverses ont été déterminées par l’analyse d...

Un protocole de fabrication additive avec des résines de photopolymère renouvelables sur un appareil de stéréolithographie est présenté.

Stéreolithographie impression 3D avec renouvelables Acrylates

The accessibility of cost-competitive renewable materials and their application in additive manufacturing is essential for an efficient biobased economy. ...

Cette méthode peut aider à comprendre des sujets clés dans le domaine de la fabrication additive, tels que la formulation de résine et le traitement post-impression. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet la fabrication précise et à la demande de produits durables. Cette méthode donnera un aperçu de la stéréolithographie basée sur le laser, mais elle peut également être appliquée à d’autres techniques d’impression 3D telles que le traitement numérique de la lumière.Pour commencer, versez 50 grammes de diacrylate de 1,10-décanediol dans un erlenmeyer de 500 millilitres. Ajouter 1,0 gramme de TPO et 0,40 gramme de BBOT dans la fiole. Equipez l’Erlenmeyer d’un agitateur mécanique et remuez le mélange à 200 tr/min pendant cinq minutes à température ambiante afin de dissoudre le TPO et le BBOT dans l’acrylate monomère.Ajoutez 100 grammes de tétraacrylate de pentaérythritrol et 100 grammes d’acrylate époxy multifonctionnel au mélange. Maintenant, remuez le mélange à 200 tr/min pendant 30 minutes à 50 degrés Celsius pour assurer une résine homogène. Retirez l’agitateur mécanique et montez le ballon avec un bouchon.Enveloppez le flacon dans une feuille d’aluminium pour protéger la résine photopolymère acrylate biosourcée de la lumière. Couvrez maintenant la plaque inférieure d’un rhéomètre caractérisé par une géométrie de plaque parallèle avec la photorésine. Réglez l’espace entre les plaques à un millimètre et couvrez le rhéomètre avec un capot résistant aux UV.Mesurez la viscosité de la résine à température ambiante à des taux de cisaillement de 0,1 à 100 secondes inverses. Allumez l’imprimante 3D SLA et sélectionnez le mode Ouvert. En fonction de l’architecture du produit, une structure de support peut être intégrée dans le modèle 3D pour stabiliser la construction pendant la fabrication.Démarrez le logiciel de préparation de modèle sur un ordinateur. Pour choisir les paramètres d’impression souhaités, sélectionnez Transparent pour le matériau, Version V4 et Épaisseur de couche de 50 microns. Ouvrez le modèle numérique du prototype de forme complexe, qui est un fichier de langage de tesselation standard, puis choisissez l’emplacement et l’orientation sur la plate-forme de construction.Téléchargez le travail d’impression sur l’imprimante 3D SLA. Versez maintenant 200 millilitres de photorésine biosourcée dans un réservoir de résine. Ouvrez l’imprimante 3D et montez correctement le réservoir de résine.Montez la plate-forme de construction et fermez l’imprimante 3D. Après la préparation de l’imprimante 3D, lancez le travail d’impression. Permettre à l’imprimante 3D de fabriquer des prototypes de formes complexes.N’ouvrez pas l’imprimante tant que le travail d’impression n’est pas terminé. Pour le protocole démontré, la longueur d’onde du laser UV est de 405 nanomètres. Le temps d’impression de l’objet est de 2,5 heures et est illustré ici en accéléré.Une fois le travail d’impression terminé, ouvrez l’imprimante. Retirez la plate-forme de construction avec les pièces produites attachées et fermez l’imprimante. Ouvrez la station de lavage remplie d’alcool isopropylique et insérez la plate-forme de fabrication.Démarrez la procédure et rincez pendant 20 minutes pour éliminer toute résine n’ayant pas réagi. Une fois la procédure de rinçage terminée, retirez la plate-forme de construction de la station de lavage et détachez les prototypes de la plate-forme de fabrication. Laissez les prototypes sécher à l’air libre pendant 30 minutes.Pendant ce temps, préchauffez le four UV à 60 degrés Celsius. Ouvrez le four UV et placez rapidement les prototypes sur la plate-forme rotative. Fermez le four UV et faites durcir pendant 60 minutes à 60 degrés Celsius pour assurer une conversion complète.Une fois la procédure de post-polymérisation terminée, ouvrez le four UV et sortez les prototypes. Pour caractériser la morphologie de surface des prototypes de forme complexe, coupez environ un centimètre d’hélice interne du prototype de forme complexe à l’aide d’une lame de rasoir. Fixez l’échantillon au porte-échantillon à l’aide d’un ruban adhésif conducteur en carbone double face.Avant l’imagerie, enduire l’échantillon de 30 nanomètres de platine palladium sur un système de pulvérisation. Insérez maintenant l’échantillon dans un microscope électronique à balayage fonctionnant à une tension d’accélération de cinq kilovolts. Acquérez plusieurs images de l’échantillon à un grossissement de 30X et 120X.La viscosité de la résine renouvelable est un paramètre essentiel dans le processus d’impression 3D et est contrôlée par le rapport monomère/oligomère. En règle générale, un taux de cisaillement de 100 secondes inverses est atteint lors de la remise en recouvrement de la résine liquide dans le processus d’impression. Toutes les biorésines ont une viscosité inférieure à cinq secondes Pascal et conviennent à une application dans des équipements d’impression stéréolithographique.Vous trouverez ici des résultats représentatifs du comportement mécanique des objets imprimés à partir de diverses biorésines, y compris la résistance à la traction et le module e. Cependant, l’optimisation du traitement de post-impression en faisant varier la durée de lavage, de séchage, de durcissement et la température de durcissement peut entraîner une amélioration significative des performances mécaniques. La surface lisse et la haute résolution des caractéristiques des prototypes de forme complexe sont révélées par le microscope électronique.Les bords verticaux dentelés des hélices résultent du processus d’impression SLA couche par couche, dans lequel le haut d’une couche exposée reçoit une dose d’UV plus importante que le dos d’une couche. L’étendue de la fissuration de surface est liée à la viscosité initiale de la résine. Après son développement, cette technique a ouvert la voie à l’application de biorésines compétitives pour faciliter la fabrication locale et sans déchets de produits durables.N’oubliez pas que travailler avec des acrylates peut être dangereux. Des précautions telles que le port de lunettes de sécurité et de gants doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.

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Impression Planar et en trois dimensions du conducteur encres métalliques est décrite. Notre approche offre de nouvelles avenues pour la fabrication d'imprimés électroniques, optoélectroniques et appareils biomédicaux dans les présentations inhabituelles à l'échelle microscopique.

Impression Planar et en trois dimensions des encres conductrices

A bioprinter été utilisé pour créer hydrogels motifs fondés sur un moule sacrificiel. Le moule poloxamère a été remblayé avec un second hydrogel et ensuite élue, laissant des vides qui ont été remplis avec un troisième hydrogel. Cette méthode utilise une élution rapide et une bonne imprimabilité de poloxamère pour générer des architectures complexes à partir de biopolymères.

Impression Moules Reverse thermosensible pour la création de motifs d&#39;hydrogels à deux composants pour la culture cellulaire 3D

Une technique de biofabrication innovante a été développée pour concevoir des constructions tridimensionnelles qui ressemblent aux caractéristiques architecturales, aux composants et aux propriétés mécaniques des tissus in vivo. Cette technique fait appel à un matériau sacrificiel nouvellement développé, le caoutchouc BSA, qui transfère des caractéristiques spatiales détaillées, reproduisant les architectures in vivo d’une grande variété de tissus.

Trois dimensions technologie biomimétique: Roman Biorubber Crée Défini micro et macro-échelle Architectures en collagène hydrogels

Les modèles physiques de biomolécules peuvent faciliter la compréhension de leur structure-fonction pour le chercheur, faciliter la communication entre les chercheurs et servir d’outil pédagogique dans les efforts pédagogiques. Ici, nous fournissons des conseils détaillés pour l’impression 3D de modèles précis de biomolécules à l’aide d’imprimantes 3D de bureau de fabrication de filaments fondus.

Impression 3D des modèles biomoléculaires pour la recherche et la pédagogie

Ce protocole décrit la production du filament polycaprolactone (PCL) avec des microsphères de (PLA) d’acide polylactique embarqués qui contiennent decellularise matrices (DM) pour l’impression 3D de tissus structuraux des constructions de génie.

Nouveau procédé d’impression 3D Decellularise Matrices

Nous présentons une procédure pour le transfert fortement commandé et sans ride des films minces de copolymère de bloc sur les substrats poreux de support utilisant une chambre de vidange 3D-imprimée. La conception de la chambre de vidange est d'intérêt général pour toutes les procédures impliquant le transfert de films macromoléculaires sur des substrats poreux, ce qui est normalement fait à la main d'une manière irréproductible.

Procédure pour le transfert de films polymères sur des substrats poreux avec des défauts minimisés

Le revêtement de spin, l'impression de polyjet, et la modélisation fusionnée de dépôt sont intégrés pour produire les fantômes hétérogènes multicouches qui simulent des propriétés structurales et fonctionnelles du tissu biologique.

Impression 3D multimodale de fantômes pour simuler les tissus biologiques

La modélisation physique des systèmes microscopiques permet d’obtenir des informations qui sont difficiles à obtenir par d’autres moyens. Pour faciliter la construction de modèles moléculaires physiques, nous démontrons comment l’impression 3D peut être utilisée pour assembler des modèles macroscopiques fonctionnels qui capturent les qualités des systèmes moléculaires d’une manière tactile.

Assemblage de modèles moléculaires interactifs avec impression 3D

Le présent protocole décrit l’impression 3D numérique de matériaux polymères basée sur le traitement de la lumière à l’aide de la polymérisation réversible de type I par transfert de chaîne addition-fragmentation photoinitiée et la post-fonctionnalisation ultérieure du matériau in situ via une polymérisation à médiation superficielle. L’impression 3D photoinduite fournit des matériaux avec des propriétés en vrac et interfaciales personnalisées et contrôlées spatialement de manière indépendante.

Impression 3D et modification de surface in situ via polymérisation de transfert de chaîne d’addition-fragmentation réversible de type I

Cet article décrit comment bio-imprimer en 3D des hydrogels photoaccordables pour étudier le raidissement de la matrice extracellulaire et l’activation des fibroblastes.

Bio-impression 3D d’hydrogels photoaccordables pour étudier l’activation des fibroblastes

Découvrez la stéréolithographie avec résines photopolymères renouvelables pour la fabrication additive durable. Cette méthode permet l'impression 3D précise de produits écologiques à la demande.

Stéreolithographie impression 3D avec renouvelables Acrylates

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