Name: Stereolithographic stampa 3D con rinnovabili acrilati (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Scopri la stampa 3D stereolitografica con resine fotopolimeriche rinnovabili per la fabbricazione sostenibile. Questo metodo fornisce approfondimenti sulla formulazione delle resine e sui trattamenti post-stampa.

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Questo studio è stato sostenuto dal centro di applicazione del polimero GreenPAC come parte del progetto 140413: "stampa 3D in produzione". Vorremmo riconoscere Albert Hartman, Corinne van Noordenne, Rens van Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken e Albert Woortman per facilitare le riprese video.

Attenzione: Si prega di consultare tutte le schede di dati di sicurezza (MSDS) prima dell'uso.
1. preparazione della resina fotocurabili
Nota: Si prega di utilizzare dispositivi di protezione individuale (occhiali di sicurezza, guanti, camice da laboratorio) durante la procedura seguente. Vedi il nostro precedente lavoro12 per maggiori dettagli su questa sezione.
<ol><li>Versare 50 g di 1,10-decanediol Diacrilato (SA5201) in una beuta da 500 mL.</li>
	<li>Aggiungere 1,0 g di diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) fosfinossido (TPO) e 0,40 g di 2,5 -bis(5 -tert-butil-benzoxazol-2-yl) tiofene (BBOT) al pallone.</li>
	<li>Dotare la beuta con un agitatore meccanico e agitare la miscela a 200 rpm per 5 min a temperatura ambiente per sciogliere TPO e BBOT nel monomero acrilato.</li>
	<li>Aggiungere 100 g di pentaeritritolo tetracrilato e 100 g di acrilato a resina epossidica multifunzionale (Vedi Tabella materiali) alla miscela.</li>
	<li>Mescolare il composto a 200 rpm per 30 min a 50 ° C per garantire una resina omogenea.</li>
	<li>Rimuovere l'agitatore meccanico e montare il recipiente con un tappo. Il pallone è avvolto in un foglio di alluminio per proteggere la resina fotopolimerica acrilato di biobased (BAPR) dalla luce. Nota: Il protocollo può essere messo in pausa qui.</li>
	<li>Coprire la piastra inferiore di un reometro con geometria di piatti paralleli con il photoresin.</li>
	<li>Impostare la distanza tra le piastre a 1 mm e coprire il reometro con un cappuccio resistente alle raggi UV.</li>
	<li>Misurare la viscosità della resina a temperatura ambiente a tassi del taglio da 0,1 a 100 s-1; ad esempio,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 e 100 s-1.</li>
</ol>2. Stereolithographic stampa 3D con Biobased acrilati
Nota: Vedere il nostro precedente lavoro12 per maggiori dettagli su questa sezione.
<ol><li>Accendere la stampante 3D di SLA e selezionare la modalità di apertura.</li>
	<li>Avviare il software di preparazione del modello in un computer. Scegliere impostazioni di stampa desiderato: materiale (trasparente), versione (V4) e spessore dello strato (50 µm).</li>
	<li>Aprire il modello digitale del prototipo di forma complessa, un file di lingua (STL) standard a mosaico (vedere File di codifica supplementare) e scegliere la posizione e l'orientamento sulla piattaforma di compilazione.  Caricare il processo di stampa dal software di preparazione del modello per la stampante 3D di SLA. Nota: A seconda dell'architettura del prodotto, una struttura di sostegno può essere integrata nel modello 3D per stabilizzare il costrutto durante la fabbricazione. In caso il prototipo di forma complessa dimostrato qui, una struttura di supporto non è necessaria se stampato normale alla direzione di compilazione.</li>
	<li>Versare 200 mL del photoresin biobased in un serbatoio di resina. Aprire la stampante 3D e montare correttamente il serbatoio di resina.</li>
	<li>Montare la piattaforma di compilazione e chiudere la stampante 3D.</li>
	<li>Avviare il processo di stampa.</li>
	<li>Attendere che la stampante 3D fabbricare prototipi a forma complesse.  Non aprire la stampante fino a quando il processo di stampa è terminato. Nota: Prima di stampare, assicurarsi che la stampante 3D è livellata. Per il protocollo ha dimostrato, la lunghezza d'onda del laser UV è 405 nm. La data di stampa dell'oggetto è 2,5 h.</li>
</ol>3. post-trattamento del 3D stampato oggetti
Nota: Si prega di utilizzare dispositivi di protezione individuale (occhiali di sicurezza, guanti) durante la procedura seguente.
<ol><li>Al termine il processo di stampa, aprire la stampante. Rimuovere la piattaforma di compilazione, con pezzi prodotti collegati e chiudere la stampante.</li>
	<li>Aprire la stazione di lavaggio, riempita con alcool isopropilico e inserire la piattaforma di compilazione. Avviare la procedura e risciacquo per 20 min rimuovere qualsiasi resina non reagito.</li>
	<li>Una volta ultimata la procedura di risciacquo, rimuovere la piattaforma di compilazione dalla stazione di lavaggio e scollegare i prototipi dalla piattaforma di compilazione.</li>
	<li>I prototipi per aria, lasciare asciugare per 30 min. Nel frattempo, preriscaldare il forno UV a 60 ° C. Nota: Preriscaldamento richiederà almeno 15 min. La lunghezza d'onda UV del forno è 405 nm, identica alla lunghezza d'onda del laser di SLA.</li>
	<li>Aprire il forno UV e posizionare rapidamente i prototipi sulla piattaforma rotante. Chiudere il forno UV e cura per 60 min a 60 ° C per garantire la completa conversione.</li>
	<li>Una volta ultimata la procedura di post-vulcanizzazione, aprire il forno UV e prendere dei prototipi.</li>
</ol>4. caratterizzazione della morfologia superficiale dei prototipi di forma complessa
Nota: Vedere il nostro precedente lavoro12 per maggiori dettagli su questa sezione.
<ol><li>Taglio ca. 1 cm dell'elica interna dal prototipo a forma complesso utilizzando una lama di rasoio.</li>
	<li>Fissare il campione per il portacampioni con nastro conduttivo double sided carbonio.</li>
	<li>Prima di formazione immagine, rivestire il campione con 30 nm Pt/Pd (80: 20) su un sistema di sputtering.</li>
	<li>Inserire il campione in un microscopio elettronico a scansione a una tensione di accelerazione di 5 kV. Acquisire diverse immagini del campione a 30x e 120 ingrandimenti.</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>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Produzione additiva viene applicato nella fabbricazione di prototipi su misura e piccole serie, quando i più alti costi di produzione per pezzo possono competere con i processi convenzionali, poiché non vi è alcuna necessità di produzione di stampi e utensili. Nell'ultimo decennio, i ricavi da servizi e prodotti legati alla produzione di additivi sono cresciuti esponenzialmente13. La frazione più grande di vendita di materiale è da fotopolimeri. La crescita ha attirato l'attenzione e ha avviato gl...

Prototipazione rapida consente libertà di progettazione e produzione su richiesta e che la produzione efficiente di 3D costruisce in un modo a strati1. Di conseguenza, stampa 3D come una tecnica di fabbricazione è sviluppato rapidamente in anni recenti2. Varie tecnologie sono disponibili, tutti basandosi sulla traduzione di modelli virtuali in oggetti fisici e l'applicazione di processi come estrusione, deposizione di energia diretta, solidificazione di polvere, foglio di laminazione e fotopolimerizzazione. Quest'ultima coinvolge graduale indurimento UV delle resine in fotopolimero liquido. Nel 1986, scafo e colleghi di lavoro sviluppato apparato di stereolitografia (SLA), una stampante 3D basati su laser UV. Più recentemente, un processo simile chiamato digital light processing (DLP) è diventato disponibile, in cui fotopolimerizzazione è iniziata da un proiettore. Insieme, DLP e SLA vengono denominati per stereolitografia 3D stampa3.
SLA viene applicato in alta risoluzione prototipazione e realizzazione di dispositivi biomedicali4,5. Questa tecnologia è superiore all'ampiamente usata deposizione fusa modellazione (FDM) in termini di precisione, finitura superficiale e risoluzione6. A seconda dell'architettura del prodotto, una struttura di supporto è integrata nel modello 3D per stabilizzare il costrutto durante la fabbricazione. Inoltre, un trattamento post-stampa dei pezzi prodotti è richiesto7,8. In genere, oggetti stampati vengono lavati in un bagno di alcool per sciogliere la resina non reagita, e successiva polimerizzazione in forno UV viene eseguita per garantire piena conversione della polimerizzazione9.
In generale, resine per la produzione additiva basati su Litografia si affidano fotocurabili sistemi contenenti multifunzionale acrilati o epossidi10. Le resine fotopolimeriche attuale sul mercato commerciale sono basata sui combustibili fossili e costosi, mentre la disponibilità di basso costo rinnovabili resine è necessario per facilitare la produzione locale e senza sprechi di prodotti sostenibili 3D per un biobased economia1 , 6. recentemente, resine fotopolimeriche basate su rinnovabili acrilati erano sviluppate e applicate con successo in stereolitografia 3D stampa11,12. In questo protocollo dettagliato, dimostriamo la prototipazione rapida con resine biobased su un apparato commerciale stereolitografia. Particolare attenzione è rivolta ai passaggi critici della procedura, cioè, resina formulazione e post-stampa trattamenti, per aiutare gli operatori di nuovi nel campo della produzione additiva.

<table><tbody><tr><td>Isobornil acrilato</td><td>Sartomer</td><td>SA5102</td><td>Monomero di acrilato</td></tr><tr><td>1,10-decanediolo diacrilato</td><td>Sartomer</td><td>SA5201</td><td>Monomero di acrilato</td></tr><tr><td>Pentaeritritolo tetraacrilato</td><td>Sartomer</td><td>SA5400</td><td>Monomero di acrilato</td></tr><tr><td>Epossidico multifunzionale</td><td>Sartomer</td><td>SA7101</td><td>Oligomero di acrilato</td></tr><tr><td>Ossido di difenil(2,4,6-trimetilbenzoil) fosfina (TPO), 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>415952</td><td>Fotoiniziatore</td></tr><tr><td>2,5-bis(5-tert-butil-benzossazol-2-il)tiofene (BBOT), 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>223999</td><td>Assorbitore ottico</td></tr><tr><td>Alcool isopropilico (IPA), 99%</td><td>Bleko</td><td>1010500</td><td>Per bagno alcolico (applicato in Form Wash)</td></tr><tr><td>Paar Physica MCR300&nbsp;</td><td>Anton Paar-Reometro</td><td></td> <td>con geometria a piastre parallele</td></tr><tr><td>Stampante Form 2 Formlabs-Desktop</td><td></td><td></td> <td>Stampante 3D SLA</td></tr><tr><td>Form Wash&nbsp;</td><td>Formlabs-Stazione</td><td></td> <td>di lavaggio</td></tr><tr><td>Form Cure</td><td>Formlabs-Forno</td><td></td> <td>UV</td></tr><tr><td>Instron 4301 1KN Serie IX</td><td>Instron-Macchina</td><td></td> <td>di prova universale</td></tr><tr><td>Philips XL30 ESEM-FEG&nbsp;</td><td></td><td>Microscopio elettronico a scansione</td> <td>Philips</td></tr></tbody></table>

stereolithographic stampa 3d con rinnovabili acrilati

Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates

L'accessibilità di costi competitivi materiali rinnovabili e la loro applicazione nella produzione di additivi è essenziale per un'economia efficiente biobased. Dimostriamo la prototipazione rapida di resine sostenibile utilizzando una stampante 3D di stereolithographic. Formulazione della resina avviene mediante semplice miscela di biobased acrilato monomeri e oligomeri con un photoinitiatior e assorbitore di ottico. Viscosità della resina è controllata dal monomero rapporto oligomero e viene determinato in funzione della velocità di taglio di un reometro con geometria parallela del piatto. Un apparato di stereolithographic addebitato con le resine biobased è impiegato per produrre prototipi a forma complessi con elevata precisione. I prodotti richiedono un post-trattamento, tra cui alcol risciacquo e irradiazione UV, per garantire una polimerizzazione completa. La caratteristica alta risoluzione e superficie eccellente finitura dei prototipi è rivelato da microscopia elettronica a scansione.

Quattro composizioni di resina rappresentante vengono visualizzati in tabella 1, insieme al loro contenuto di carbonio biobased medio (BC) derivato dal AC individuale dei componenti. La viscosità della resina (Figura 1) è influenzata dal rapporto di acrilato monomeri e oligomeri e in genere viene illustrato comportamento newtoniano. Le proprietà meccaniche di parti prodotte da varie resine sono state determinate mediante analisi di sollecitaz...

Un protocollo per la produzione additiva con resine fotopolimeriche rinnovabili su un apparato di stereolitografia è presentato.

Stereolithographic stampa 3D con rinnovabili acrilati

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

Questo metodo può aiutare a comprendere argomenti chiave nel campo della produzione additiva, come la formulazione della resina e il trattamento post-stampa. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente la fabbricazione accurata e su richiesta di prodotti sostenibili. Questo metodo fornirà informazioni sulla stereolitografia basata sul laser, ma può anche essere applicato ad altre tecniche di stampa 3D come l'elaborazione digitale della luce.Per iniziare, versare 50 grammi di diacrilato di 1,10-decanediolo in un pallone di Erlenmeyer da 500 millilitri. Aggiungere 1,0 grammi di TPO e 0,40 grammi di BBOT al pallone. Dotare il pallone di Erlenmeyer di un agitatore meccanico e agitare la miscela a 200 giri/min per cinque minuti a temperatura ambiente in modo da sciogliere il TPO e il BBOT nel monomero acrilato.Aggiungere alla miscela 100 grammi di pentaeritritrolo tetraacrilato e 100 grammi di epossiacrilato multifunzionale. Ora mescola la miscela a 200 giri/min per 30 minuti a 50 gradi Celsius per garantire una resina omogenea. Rimuovere l'agitatore meccanico e montare il pallone con un tappo.Avvolgere il pallone in un foglio di alluminio per proteggere la resina fotopolimerica acrilica a base biologica dalla luce. A questo punto rivestire con la fotoresina la piastra inferiore di un reometro caratterizzato da una geometria a piastre parallele. Impostare la distanza tra le piastre a un millimetro e coprire il reometro con una cappa resistente ai raggi UV.Misurare la viscosità della resina a temperatura ambiente a velocità di taglio da 0,1 a 100 secondi inversi. Accendi la stampante 3D SLA e seleziona la modalità Apri. A seconda dell'architettura del prodotto, è possibile integrare una struttura di supporto nel modello 3D per stabilizzare il costrutto durante la fabbricazione.Avviare il software di preparazione del modello su un computer. Per scegliere le impostazioni di stampa desiderate, selezionare Trasparente per il materiale, la versione V4 e lo spessore dello strato di 50 micron. Apri il modello digitale del prototipo di forma complessa, che è un file standard in linguaggio di tassellatura, quindi scegli la posizione e l'orientamento sulla piattaforma di stampa.Caricare il processo di stampa sulla stampante 3D SLA. Ora versa 200 millilitri di fotoresina biobased in un serbatoio resina. Apri la stampante 3D e monta correttamente il serbatoio resina.Monta la piattaforma di stampa e chiudi la stampante 3D. Dopo la preparazione della stampante 3D, avviare il lavoro di stampa. Consenti alla stampante 3D di fabbricare prototipi di forma complessa.Non aprire la stampante fino al termine del processo di stampa. Per il protocollo dimostrato, la lunghezza d'onda del laser UV è di 405 nanometri. Il tempo di stampa dell'oggetto è di 2,5 ore ed è mostrato qui in movimento veloce.Al termine del processo di stampa, aprire la stampante. Rimuovi la piattaforma di stampa con le parti prodotte attaccate e chiudi la stampante. Apri la stazione di lavaggio riempita con alcol isopropilico e inserisci la piattaforma di stampa.Avviare la procedura e risciacquare per 20 minuti per rimuovere la resina non reagita. Al termine della procedura di risciacquo, rimuovi la piattaforma di stampa dalla stazione di lavaggio e stacca i prototipi dalla piattaforma di stampa. Lasciare asciugare i prototipi all'aria per 30 minuti.Nel frattempo, preriscaldate il forno UV a 60 gradi Celsius. Apri il forno UV e posiziona rapidamente i prototipi sulla piattaforma rotante. Chiudere il forno UV e polimerizzare per 60 minuti a 60 gradi Celsius per garantire una conversione completa.Al termine della procedura di post-polimerizzazione, aprire il forno UV ed estrarre i prototipi. Per caratterizzare la morfologia superficiale di prototipi di forma complessa, tagliare circa un centimetro di elica interna dal prototipo di forma complessa utilizzando una lama di rasoio. Fissare il campione al portacampione con nastro biadesivo conduttivo al carbonio.Prima dell'imaging, rivestire il campione con 30 nanometri di platino-palladio su un sistema di sputtering. Ora inserisci il campione in un microscopio elettronico a scansione che funziona a una tensione di accelerazione di cinque kilovolt. Acquisire diverse immagini del campione con ingrandimento 30X e 120X.La viscosità della resina rinnovabile è un parametro essenziale nel processo di stampa 3D ed è controllata dal rapporto monomero/oligomero. In genere, durante il ririvestimento della resina liquida nel processo di stampa, si ottiene una velocità di taglio di 100 secondi inversi. Tutte le bioresine hanno una viscosità inferiore a cinque secondi Pascal e sono adatte per l'applicazione in apparecchiature di stampa stereolitografica.Qui sono mostrati i risultati rappresentativi del comportamento meccanico degli oggetti stampati da varie bioresine, tra cui la resistenza alla trazione e il modulo e. Tuttavia, l'ottimizzazione del trattamento post-stampa variando la durata del lavaggio, dell'asciugatura, dell'indurimento e della temperatura di polimerizzazione può portare a un miglioramento significativo delle prestazioni meccaniche. La superficie liscia e l'elevata risoluzione dei prototipi di forma complessa sono rivelate dal microscopio elettronico.I bordi verticali seghettati delle eliche derivano dal processo di stampa SLA strato per strato, in cui la parte superiore di uno strato esposto riceve una dose UV maggiore rispetto alla parte posteriore di uno strato. L'entità della fessurazione superficiale è correlata alla viscosità iniziale della resina. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada all'applicazione di bioresine competitive in termini di costi per facilitare la produzione locale e senza sprechi di prodotti sostenibili.Non dimenticare che lavorare con gli acrilati può essere pericoloso. Precauzioni come indossare occhiali e guanti di sicurezza devono essere sempre prese durante l'esecuzione di questa procedura.

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Un bioprinter stato usato per creare idrogel patterned basato su uno stampo sacrificale. Lo stampo poloxamer stata riempita con un secondo idrogel e quindi eluita, lasciare vuoti che sono stati riempiti con una terza idrogel. Questo metodo utilizza eluizione veloce e buona stampabilità di polossalene di generare architetture complesse di biopolimeri.

La stampa termosensibile Stampi inversa per la Creazione di Patterned idrogeli a due componenti per coltura cellulare 3D

È stata sviluppata un'innovativa tecnica di biofabbricazione per ingegnerizzare costrutti tridimensionali che assomigliano alle caratteristiche architettoniche, ai componenti e alle proprietà meccaniche dei tessuti in vivo. Questa tecnica presenta un materiale sacrificale di nuova concezione, la gomma BSA, che trasferisce caratteristiche spaziali dettagliate, riproducendo le architetture in vivo di un'ampia varietà di tessuti.

Tridimensionale Tecnologia biomimetica: Novel Biorubber Consente di creare Definito micro e macro scala Architetture in collagene idrogel

I modelli fisici delle biomolecole possono facilitare la comprensione della loro struttura-funzione per il ricercatore, aiutare nella comunicazione tra i ricercatori e servire come strumento educativo negli sforzi pedagogici. Qui, forniamo una guida dettagliata per la stampa 3D di modelli accurati di biomolecole utilizzando stampanti 3D desktop per la fabbricazione di filamenti fusi.

La stampa 3D dei modelli biomolecolari per la Ricerca e Pedagogia

Questo protocollo descrive la produzione di filamenti di policaprolattone (PCL) con microsfere di acido (PLA) incorporato polilattico che contengono matrici decellularizzate (DM) per la stampa 3D del tessuto strutturale ingegneria costrutti.

Processo innovativo per la stampa 3D Decellularized matrici

Presentiamo una procedura per il trasferimento altamente controllato e senza rughe di pellicole sottili copolimeri che bloccano su substrati di supporto porosi utilizzando una camera di scarico stampata in 3D. Il design della camera di scarico è di rilevanza generale per tutte le procedure che comportano il trasferimento di pellicole macromolecolari su substrati porosi, che normalmente viene fatto a mano in modo irriproducibile.

Procedura per il trasferimento di pellicole polimeriche su substrati porous con difetti ridotti al minimo

Il rivestimento a spin, la stampa polijet e la modellazione della deposizione fusa sono integrati per produrre fantasmi eterogenei multistrato che simulano le proprietà strutturali e funzionali del tessuto biologico.

Stampa 3D multimodale di fantasmi per simulare il tessuto biologico

La modellazione fisica dei sistemi microscopici aiuta a ottenere informazioni difficili da ottenere con altri mezzi. Per facilitare la costruzione di modelli molecolari fisici, dimostriamo come la stampa 3D possa essere utilizzata per assemblare modelli macroscopici funzionali che catturano le qualità dei sistemi molecolari in modo tattile.

Assemblaggio del modello molecolare interattivo con stampa 3D

Il presente protocollo descrive la stampa 3D digitale basata sulla lavorazione della luce di materiali polimerici utilizzando la polimerizzazione a catena di addizione-frammentazione reversibile fotoiniziata di tipo I e la successiva post-funzionalizzazione del materiale in situ tramite polimerizzazione mediata dalla superficie. La stampa 3D fotoindotta fornisce materiali con proprietà di massa e interfacciali su misura e controllate spazialmente in modo indipendente.

Stampa 3D e modifica della superficie in situ tramite polimerizzazione della catena di trasferimento della catena di addizione-frammentazione reversibile di tipo I

Questo articolo descrive come biostampare in 3D idrogel fototabili per studiare l'irrigidimento della matrice extracellulare e l'attivazione dei fibroblasti.

Idrogel fotoregistrabili in bioprinting 3D per studiare l'attivazione dei fibroblasti

Scopri la stampa 3D stereolitografica con resine fotopolimeriche rinnovabili per la fabbricazione sostenibile. Questo metodo fornisce approfondimenti sulla formulazione delle resine e sui trattamenti post-stampa.

Stereolithographic stampa 3D con rinnovabili acrilati

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