Name: Projekt open-source, taniej drukarki 3D do wytłaczania biotuszu i żywności (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-03-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Poznaj budowę taniej drukarki 3D ADDME do biotuszu i żywności. Ten otwarty projekt umożliwia drukowanie złożonych geometrii dla badań biomedycznych i przemysłu spożywczego.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie nie otrzymało żadnych konkretnych grantów od agencji finansujących w sektorze publicznym, komercyjnym lub non-profit. Specjalne podziękowania dla Floriana Schmittnera, Sandro Gorki, Gurindera Singha, Vincenta Trana i Dominika Vu za ich wkład we wcześniejszy prototyp projektu.

<ol><li>Brettel, M., Friederichsen, N., Keller, M., Rosenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Virtualization%2C+Decentralization+and+Network+Building+Change+the+Manufacturing+Landscape%3A+An+Industry+4.0+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22World+Academy+of+Science%2C+Engineering+and+Technology+International+Journal+of+Information+and+Communication+Engineering%22%5BJournal%5D)">How Virtualization, Decentralization and Network Building Change the Manufacturing Landscape: An Industry 4.0 Perspective.</a> World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Information and Communication Engineering. 8 (1), (2014).</li>
<li>Gilchrist, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introducing+Industry+4.0%5BTitle%5D)+AND+%22Industry+4.0%22%5BJournal%5D)">Introducing Industry 4.0.</a> Industry 4.0. , 195-215 (2016).</li>
<li>Petrick, I. J., Simpson, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+Disrupts+Manufacturing%3A+How+Economies+of+One+Create+New+Rules+of+Competition%5BTitle%5D)+AND+%22Research-Technology+Management%22%5BJournal%5D)">3D Printing Disrupts Manufacturing: How Economies of One Create New Rules of Competition.</a> Research-Technology Management. 56 (6), 12-16 (2013).</li>
<li>Wong, K., Hernandez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review+of+Additive+Manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22ISRN+Mechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A Review of Additive Manufacturing.</a> ISRN Mechanical Engineering. 10, (2012).</li>
<li>Lanaro, M., Desselle, M. R., Woodruff, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Printing+Chocolate%3A+Properties+of+Formulations+for+Extrusion%2C+Sintering%2C+Binding+and+Ink+Jetting%5BTitle%5D)+AND+%22Fundamentals+of+3D+Food+printing+and+Applications%22%5BJournal%5D)">3D Printing Chocolate: Properties of Formulations for Extrusion, Sintering, Binding and Ink Jetting.</a> Fundamentals of 3D Food printing and Applications. , (2018).</li>
<li>Godoi, F. C., Prakash, S., Bhandari, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3d+printing+technologies+applied+for+food+design%3A+Status+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">3d printing technologies applied for food design: Status and prospects.</a> Journal of Food Engineering. 179, 44-54 (2016).</li>
<li>Stansbury, J. W., Idacavage, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+with+polymers%3A+Challenges+among+expanding+options+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Materials%22%5BJournal%5D)">3D printing with polymers: Challenges among expanding options and opportunities.</a> Dental Materials. 32 (1), 54-64 (2016).</li>
<li>Zhu, W., Ma, X., Gou, M., Mei, D., Zhang, K., Chen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+functional+biomaterials+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">3D printing of functional biomaterials for tissue engineering.</a> Current Opinion in Biotechnology. 40, 103-112 (2016).</li>
<li>Lanaro, M., Booth, L., Powell, S. K., Woodruff, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrofluidodynamic+technologies+for+biomaterials+and+medical+devices%3A+melt+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Electrofluidodynamic+Technologies+%28EFDTs%29+for+Biomaterials+and+Medical+Devices%22%5BJournal%5D)">Electrofluidodynamic technologies for biomaterials and medical devices: melt electrospinning.</a> Electrofluidodynamic Technologies (EFDTs) for Biomaterials and Medical Devices. , 37-69 (2018).</li>
<li>Malone, E., Lipson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fab%40Home%3A+the+personal+desktop+fabricator+kit+Article+information%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Prototyping+Journal%22%5BJournal%5D)">Fab@Home: the personal desktop fabricator kit Article information.</a> Rapid Prototyping Journal. 13 (4), 245-255 (2007).</li>
<li>Vilbrandt, T., Malone, E., Lipson, H., Pasko, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Universal+Desktop+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Heterogeneous+Objects+Modelling+and+Applications%22%5BJournal%5D)">Universal Desktop Fabrication.</a> Heterogeneous Objects Modelling and Applications. , 259-284 (2008).</li>
<li>Jones, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RepRap-the+replicating+rapid+prototyper%5BTitle%5D)+AND+%22Robotica%22%5BJournal%5D)">RepRap-the replicating rapid prototyper.</a> Robotica. 29, 177-191 (2011).</li>
<li>Lanaro, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+complex+chocolate+objects%3A+Platform+design%2C+optimization+and+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">3D printing complex chocolate objects: Platform design, optimization and evaluation.</a> Journal of Food Engineering. , (2017).</li>
<li>Wu, W., DeConinck, A., Lewis, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Omnidirectional+Printing+of+3D+Microvascular+Networks%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Omnidirectional Printing of 3D Microvascular Networks.</a> Advanced Materials. 23 (24), H178-H183 (2011).</li>
<li>Paxton, N., Smolan, W., Böck, T., Melchels, F., Groll, J., Jungst, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proposal+to+assess+printability+of+bioinks+for+extrusion-based+bioprinting+and+evaluation+of+rheological+properties+governing+bioprintability%5BTitle%5D)+AND+%22Biofabrication%22%5BJournal%5D)">Proposal to assess printability of bioinks for extrusion-based bioprinting and evaluation of rheological properties governing bioprintability.</a> Biofabrication. 9 (4), 044107(2017).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół ten zawiera szczegółowe instrukcje dotyczące budowy taniej drukarki 3D opartej na wytłaczaniu ze stopu. Budowę drukarki 3D można podzielić na podsekcje, w tym ramę, oś y/łoże, oś x, ekstruder, elektronikę i oprogramowanie. Te podrozdziały są prezentowane ze szczegółowymi schematami, rysunkami, plikami i listami części. Całkowita cena drukarki 3D ADDME wynosi 343 AUD (245 USD na dzień 17.01.2019 r.), co czyni ją najtańszą obecnie znaną drukarką 3D do wytłaczania ze stopu w zbiorniku. Miało to na celu uczynienie t...

Produkcja addytywna to potężna technologia produkcji, która ma potencjał, aby przynieść znaczącą wartość krajobrazowi przemysłowemu1,2. Atrakcyjne cechy produkcji addytywnej wiążą się z brakiem kosztów oprzyrządowania, wysokim poziomem personalizacji, złożonymi geometriami i zmniejszonymi barierami wejścia. Brak kosztów przezbrojenia pozwala na szybką produkcję prototypów, co jest pożądane przy próbie skrócenia "czasu wprowadzania produktów na rynek", co jest krytycznym celem przemysłu w krajach rozwiniętych, próbującego zachować konkurencyjność wobec konkurentów o niskich płacach1. Wysoki poziom możliwości dostosowania pozwala na wytwarzanie szerokiej gamy produktów o złożonej geometrii. Gdy te czynniki zostaną połączone z niskimi kosztami konfiguracji, materiałów i specjalizacji operatora, istnieje wyraźna wartość technologii wytwarzania przyrostowego3.
Produkcja addytywna, zwana również drukiem 3D, polega na wytwarzaniu warstwa po warstwie obiektu w systemie sterowanym numerycznie (CNC)3. W przeciwieństwie do tradycyjnych procesów CNC, takich jak frezowanie, w których materiał jest usuwany z arkusza lub bloku materiału, system druku 3D dodaje materiał do pożądanej struktury warstwa po warstwie.
Drukowanie 3D może być ułatwione za pomocą różnych metod, w tym technologii laserowych, błyskowych, ekstruzji lub natryskiwania4. Zastosowana konkretna technologia określa formę surowca (tj. proszek lub stopiony), a także właściwości reologiczne i termiczne wymagane do przetwarzania5. Rynek druku 3D opartego na wytłaczaniu jest zdominowany przez systemy oparte na filamentach, co wynika z tego, że filamenty są łatwe w obsłudze, przetwarzaniu i ciągłym dostarczaniu dużych ilości materiału do głowicy wytłaczającej. Proces ten jest jednak ograniczony rodzajem materiału, który można formować we włókna (głównie tworzywa termoplastyczne). Większość materiałów nie istnieje w postaci filamentów, a brak nowoczesnych tanich platform na rynku stanowi zauważalną lukę.
Ten protokół pokazuje konstrukcję systemu ekstruzji opartego na zbiorniku, który pozwala na przechowywanie materiałów w strzykawce i przetłaczanie ich przez igłę. System ten idealnie nadaje się do produkcji szerokiej gamy materiałów, w tym foods6, polymers7 i biomaterials8,9. Co więcej, techniki wytłaczania oparte na zbiorniku są zazwyczaj mniej niebezpieczne, tańsze i łatwiejsze w obsłudze niż inne metody drukowania 3D.
Rośnie liczba zespołów prowadzonych przez uniwersytety, które projektują i udostępniają publicznie systemy druku 3D o otwartym kodzie źródłowym. Począwszy od Fab@Home drukarki opartej na wytłaczaniu w 2007 roku10,11, naukowcy mieli na celu stworzenie prostej i taniej platformy, która napędzałaby szybką ekspansję technologii i zastosowań druku 3D. Później w 2011 roku projekt RepRap miał na celu stworzenie platformy druku 3D opartej na filamentach, zaprojektowanej z części wykonanych za pomocą druku 3D, w celu stworzenia samoreplikującej się maszyny12. Koszt drukarek 3D spadał na przestrzeni lat, od 2300 USD za Fab@Home (2006), 573 USD za RepRap v1 (2005) i 400 USD za v2 (2011).
W poprzedniej pracy pokazaliśmy, jak można połączyć niestandardowy system druku 3D z niestandardowym systemem wytłaczania opartym na zbiorniku, aby tworzyć złożone obiekty 3D z czekolady13. Dalsze badania projektowe wykazały, że można osiągnąć znaczne oszczędności kosztów w porównaniu z tym prototypowym projektem.
Celem tego protokołu jest dostarczenie instrukcji do budowy taniej drukarki 3D do wytłaczania stopu opartego na zbiorniku. Przedstawione są tu szczegółowe schematy, rysunki, pliki i listy komponentów, które umożliwiają pomyślną budowę i eksploatację drukarki 3D. Wszystkie komponenty są hostowane na platformie open-source (Creative Commons noncommercial) <a href="https://www.thingiverse.com/Addme/collections" target="_blank">https://www.thingiverse.com/Addme/collections</a>, która pozwala użytkownikom zmieniać lub dodawać dodatkowe funkcje zgodnie z potrzebami. Lepka śmietana, czekolada i Pluronic F-127 (model dla biotuszy) są używane do oceny wydajności ADDME i demonstracji zastosowania drukarki 3D ADDME w przemyśle biomedycznym i spożywczym.
Do tego protokołu wymagana jest wycinarka laserowa zdolna do cięcia akrylu oraz stacjonarna drukarka 3D zdolna do drukowania filamentów PLA lub ABS. Do podgrzewania materiału można użyć obrobionego maszynowo płaszcza grzewczego i wkładu grzejnego lub grzałki silikonowej, w zależności od tego, do jakiego sprzętu operator ma dostęp. Wszystkie pliki CAD można znaleźć pod adresem <a href="https://www.thingiverse.com/Addme/designs" target="_blank">https://www.thingiverse.com/Addme/designs</a>. W przypadku oprogramowania układowego i oprogramowania do sterowania drukarką 3D dostępne są odpowiednio <a href="http://marlinfw.org/meta/download/" target="_blank">http://marlinfw.org/meta/download/</a> i <a href="https://www.repetier.com/" target="_blank">https://www.repetier.com/</a> są zasobami. Aby uzyskać szczegółowe instrukcje dotyczące tablicy kontrolnej, zobacz <a href="https://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4" target="_blank">https://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4</a>.

<table><tbody><tr><td>15 W 12V DC 50x100mm Elastyczny grzejnik silikonowy</td><td>Banggood</td><td>1280175</td><td>opcjonalnie; AU$4.46</td></tr><tr><td>Drukarka 3D</td><td>Lulzbot</td><td></td><td><a href="https://download.lulzbot.com/TAZ/6.02/documentation/manual/9780989378482_interior_r6.02.pdf" target="_blank">https://download.lulzbot.com/</a></td></tr><tr><td>Drukarka 3D</td><td>Ultimaker</td><td>Ultimaker 2 +</td><td></td></tr> <tr><td>AC 100-240V do DC 12V 5A 60W Zasilacz</td><td>Banggood</td><td>994870</td><td>AU$12.7</td></tr><tr><td>Akryl Arkusz Biały ciągły odlew 1200x600mm</td><td>Mulford Plastics</td><td></td><td>AU$36.95</td></tr><tr><td>Klucze imbusowe</td><td>metryczne</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arduino MEGA2560 R3 z kontrolerem RAMPS 1.4</td><td>Geekcreit</td><td>984594</td><td>AU$28.91</td></tr><tr><td>Wałek liniowy ze stali węglowej 8mm x 350mm</td><td>Banggood</td><td>1119330</td><td>AU$13.44</td></tr><tr><td>Wałek liniowy ze stali węglowej 8mm x 500mm</td><td>Banggood</td><td>1276011</td><td>AU$19.42</td></tr><tr><td>Czekoladowy</td> komputer <td>Cadbury</td><td></td><td></td></tr><tr><td>z dostępem do Internetu</td> Łącznik <td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5-8mm</td><td>Banggood</td><td>1070710</td><td>6,93 AU$ Krem</td></tr> do <tr><td>rąk</td><td>Nivea</td><td>80102</td><td></td></tr><tr><td>Wkład grzewczy</td><td>Creality 3D</td><td>1192704</td><td>AU$4.75</td></tr><tr><td>Czujnik temperatury typu K Termopara</td><td>Banggood</td><td>1212169</td><td>AU$2.37</td></tr><tr><td>Wycinarka laserowa</td><td>trotec</td><td>Speedy 300</td><td><a href="https://www.troteclaser.com/fileadmin/content/images/Contact_Support/Manuals/8047-speedy-400-redesign-manual-EN.pdf" target="_blank">https://www.troteclaser.com/</a></td></tr><tr><td>M10 Metalowa nakrętka sześciokątna z gwintem 1 mm + podkładka</td><td>UXCELL</td><td></td><td>AU$8.84</td></tr><tr><td>M10 Rura ocynkowana o skoku 1 mm o długości</td> <td>400 mmUXCELL</td><td></td><td>AU$11.62</td></tr><tr><td>M2 - 0.4mm Wkładki mosiężne z gwintem wewnętrznym</td><td>Ebay</td><td></td><td>AU$5.65</td></tr><tr><td>M2 Nakrętki</td><td>Suleve</td><td>1239291</td><td>AU$9.17</td></tr><tr><td>M2 x 10 mm sześciokątne</td><td>z przyciskiem Suleve</td><td>1239291</td><td>9.17 AU$9.17</td></tr><tr><td>sześciokątne z gwintem wewnętrznym M2 x 5 mm</td><td>Suleve</td><td>1239291</td><td>9.17 AU$</td></tr><tr><td>M3 - 0.5mm Wkładki mosiężne z gwintem wewnętrznym</td><td>Suleve</td><td>1262071</td><td>AU$7.5</td></tr><tr><td>M3 Nakrętki</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 Podkładka</td><td>Banggood</td><td>1064061</td><td>AU$3.05</td></tr><tr><td>M3 x 10mm sześciokątne z przyciskiem</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 20mm sześciokątne z przyciskiem</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 6mm sześciokątne z przyciskiem</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>AU$7.85</td></tr><tr><td>M3 x 8mm sześciokątne z przyciskiem</td><td>Suleve</td><td>1109208</td><td>7,85 AU$</td></tr><tr><td>sześciokątne M4 x 8mm</td><td>Suleve</td><td>1273210</td><td>4,32 AU$4,32</td></tr><tr><td>Igła Luer Lock 18 - 27 Gauge</td><td>Terumo</td><td>TGA ARTG ID:</td> 130227 <td>AU$3.57</td></tr><tr><td>Silnik krokowy NEMA 17</td><td>Casun</td><td>42SHD0001-24B</td><td>AU$54</td></tr><tr><td>Wspornik montażowy silnika krokowego NEMA</td><td>Banggood</td><td>ptNema17br90</td><td>AU$4.79</td></tr><tr><td>Łożysko kołnierzowe bloku poduszki 8 mm</td><td>Banggood</td><td>KFL08</td><td>AU$5.04</td></tr><tr><td>PLA Filament</td><td>Creality 3D</td><td>1290153</td><td>AU$24.95</td></tr><tr><td>Pluronic F127</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P2443-250G</td><td></td></tr><tr><td>SC8UU 8mm Łożysko kulkowe o ruchu liniowym</td><td>Toolcool</td><td>935967</td><td>AU$21.6</td></tr><tr><td>SG-5GL Mikrowyłącznik krańcowy</td><td>Omron</td><td>1225333</td><td>AU$4.5</td></tr><tr><td>Stacja lutownicza</td><td></td><td></td><td>Lut, druty, koszulka termokurczliwa itp.</td></tr><tr><td>Wiosna</td><td>Banggood</td><td>995375</td><td>AU$2.53</td></tr><tr><td>Strzykawka 3ml Luer Lock Polipropylen</td><td>Brauhn</td><td>9202618N</td><td>AU$3.14</td></tr><tr><td>Koło pasowe rozrządu GT2 20 zębów i zestaw pasków Banggood</td><td></td><td>10811303</td><td>AU$11.48</td></tr><tr><td>Trapezowa śruba pociągowa i nakrętka 8mm x 400mm</td><td>Banggood</td><td>1095315</td><td>AU$29.02</td></tr><tr><td>Klucz</td><td></td><td></td><td></td> zmienny</tr></tbody></table>

projekt open-source, taniej drukarki 3d do wytłaczania biotuszu i żywności

Design of an Open-Source, Low-Cost Bioink and Food Melt Extrusion 3D Printer

Druk trójwymiarowy (3D) jest coraz bardziej popularną techniką produkcji, która pozwala na wytwarzanie bardzo skomplikowanych obiektów bez kosztów przezbrojenia. Ta rosnąca popularność jest częściowo spowodowana spadającymi barierami wejścia, takimi jak koszty konfiguracji systemu i łatwość obsługi. Poniższy protokół przedstawia projekt i budowę drukarki 3D do wytłaczania ze stopu w produkcji addytywnej (ADDME) do wytwarzania niestandardowych części i komponentów. ADDME został zaprojektowany z wykorzystaniem połączenia komponentów drukowanych w 3D, wycinanych laserowo i pochodzących z Internetu. Protokół jest podzielony na łatwe do zrozumienia sekcje, ze szczegółowymi schematami i listami części pod nagłówkami ramy, osi y i łoża, osi x, wytłaczania, elektroniki i oprogramowania. Wydajność ADDME jest oceniana poprzez testy wytłaczania i drukowanie 3D złożonych obiektów przy użyciu lepkiej śmietany, czekolady i Pluronic F-127 (model dla biotuszów). Wyniki wskazują, że ADDME jest zdolną platformą do wytwarzania materiałów i konstrukcji do użytku w wielu gałęziach przemysłu. Połączenie szczegółowych diagramów i treści wideo ułatwia dostęp do niedrogiego, łatwego w obsłudze sprzętu osobom zainteresowanym drukiem 3D złożonych obiektów z szerokiej gamy materiałów.

Wydajność ADDME podczas druku 3D oceniono przy użyciu gęstego kremu (150 mL, krem do rąk Nivea), czekolady (Cadbury, mleczna) oraz Pluronic F-127 (Sigma Aldrich). Gęsty krem i czekoladę zastosowano w formie pierwotnej, natomiast Pluronic rozpuszczono w wodzie ultrapurej do uzyskania 20% roztworu wagowego i przechowywano w lodówce w temperaturze 5 °C do momentu użycia14,15.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="...

Celem tej pracy jest zaprojektowanie i skonstruowanie trójwymiarowej drukarki do wytłaczania ze stopu opartej na zbiorniku, wykonanej z komponentów o otwartym kodzie źródłowym i tanich do zastosowań w przemyśle biomedycznym i spożywczym.

Projekt open-source, taniej drukarki 3D do wytłaczania biotuszu i żywności

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling ...

W tej procedurze pokażemy, jak skonstruować ADDME, tanią, otwartą drukarkę 3D do wytłaczania ze stopu i biotuszu. Drukarki 3D do wytłaczania ze stopu i biotuszu mogą kosztować tysiące dolarów i zazwyczaj są zamknięte. ADDME to konfigurowalna platforma druku 3D o otwartym kodzie źródłowym, która kosztuje mniej niż 350.ADDME umożliwia produkcję złożonych geometrii 3D z szeroką gamą materiałów do zastosowań w przetwórstwie spożywczym, produkcji polimerowych materiałów kompozytowych i biodruku. Ten film oferuje praktyczną demonstrację tego, w jaki sposób różne komponenty łączą się w celu skonstruowania i przetestowania ADDME. Po połączeniu od jednej do dziewięciu części akrylowych sprawdź etykiety figurek, aby upewnić się, że każdy element jest prawidłowo umieszczony i użyj M3 i klucza imbusowego M3, aby zabezpieczyć elementy.Następnie umieść pręt gwintowany M10 przez specjalnie wykonane otwory w elementach akrylowych sześć, osiem i 10 i zabezpiecz pręt podkładkami i nakrętkami M10, dokręcając nakrętki kluczem zmiennym. Aby zmontować oś Y i stół roboczy, wsuń dwa bloki poduszek na każdy ośmiomilimetrowy wałek i wsuń ogranicznik końcowy na jeden z ośmiomilimetrowych wałów. Użyj M2 i klucza imbusowego, aby zabezpieczyć mechaniczny ogranicznik końcowy i użyj M4, aby przymocować wszystkie cztery bloki poduszek do łoża montażowego.Przymocuj pasek clamp do stołu montażowego za pomocą M3 i klucza imbusowego, a następnie przymocuj stół drukujący do stołu montażowego za pomocą, nakrętki i sprężyny M3. Następnie użyj M2 i klucza imbusowego, aby przymocować dwa uchwyty wału zarówno do tylnego, jak i przedniego panelu, a następnie użyj M3, aby przymocować uchwyt silnika krokowego do tylnego panelu. Następnie za pomocą dodatkowych M3 przymocuj silnik krokowy do uchwytu silnika krokowego oraz przymocuj koło pasowe do panelu przedniego.Aby włożyć podzespół stołu drukującego do ramy, dopasuj każdy koniec ośmiomilimetrowego wału do uchwytu wału. Aby zmontować lewą stronę podzespołu osi X, umieść mosiężną nakrętkę wewnątrz uchwytu nakrętki i użyj M3 i klucza imbusowego, aby przymocować nakrętkę do poduszki osi X po lewej stronie. Za pomocą M4 i klucza imbusowego przymocuj oprawę poduszki do poduszki osi X po lewej stronie i przymocuj listwę dociskową osi X do poduszki osi X po lewej stronie ze M3.Wyrównaj środkowe otwory koła pasowego, koła pasowego osi X i koła pasowego osi X dwa i przymocuj te materiały razem za pomocą M3 i klucza imbusowego. Aby zmontować prawą stronę podzespołu osi X, umieść mosiężną nakrętkę wewnątrz uchwytu nakrętki i przymocuj nakrętkę do poduszki osi X za pomocą M3. Przymocuj oprawę poduszkową do poduszki osi X za pomocą M4 i przymocuj oś X do poduszki osi X za pomocą M3.Użyj dodatkowych M3, aby przymocować silnik krokowy do prawej osi X i wkręć każdy z prętów gwintowanych w każdą z mosiężnych nakrętek. Wsuń dwa z ośmiomilimetrowych wałów do każdego z bloków poduszek pionowo i przesuń dwa z ośmiu milimetrowych wałów poziomo. Następnie użyj M2, aby przymocować dwa uchwyty wału zarówno do górnego panelu, jak i do górnej części obudowy elektroniki, a następnie użyj M3, aby przymocować łożyska bloku poduszkowego do górnego panelu.Przymocuj silniki krokowe do górnej części obudowy elektroniki za pomocą M3 i użyj klucza imbusowego M2, aby dokręcić dolną dociskową, aby zabezpieczyć łącznik nad wałami silników krokowych. Aby umieścić podzespół osi X w ramie, wyrównaj pionowe ośmiomilimetrowe wały z uchwytem wału i dokręć wały M2 i kluczem imbusowym. Następnie za pomocą klucza imbusowego M2 dokręć górną dociskową, aby przymocować pręt gwintowany do drugiego końca łącznika.Do wytłaczania podzespołu użyj M4, aby przymocować dwa bloki poduszek do tylnej płyty ekstrudera i użyj M3, aby przymocować zacisk taśmy ekstrudera do tylnej płyty ekstrudera między blokami poduszek. Użyj sześciokątnych M3, aby przymocować tylną płytę ekstrudera do uchwytu silnika ekstrudera i przymocować dwa silniki krokowe do uchwytu silnika ekstrudera. Dokręć dolną dociskową za pomocą klucza imbusowego M2, aby zabezpieczyć łączniki nad wałami silników krokowych i dokręć górną dociskową, aby zabezpieczyć gwintowaną w łącznikach.Wsuń płaszcz grzewczy do uchwytu silnika ekstrudera i użyj M3, aby zabezpieczyć mosiężne nakrętki wewnątrz pierwszej blokady tłoka. Aby zamontować głowicę wytłaczającą na osi X, wsuń ośmiomilimetrowe wały znajdujące się na osi X w bloki poduszkowe na głowicy wytłaczarki i owiń pasek napędowy przez koło pasowe w zębatce koła pasowego po lewej i prawej osi. Następnie użyj sześciokątnych M3, aby zabezpieczyć pasek napędowy w zacisku paska ekstrudera.Po zakończeniu montażu ramy użyj M3, aby zamontować Arduino w akrylowej części siódmej elektronicznej osłonie i włóż płytkę RAMPS na górze płyty Arduino z wtyczką USB skierowaną w stronę tylnego panelu akrylowej części szóstej. Zamontuj gniazdo zasilania prądem stałym w tylnym panelu z akrylowej części szóstej i przymocuj złącze do zasilacza. Następnie, korzystając ze schematu połączeń i etykiet, aby uniknąć instalowania połączeń w odwrotny sposób, podłącz sterowniki silników, silniki krokowe, ograniczniki końcowe, grzałkę i termoparę do odpowiednich pinów.Testowanie linii polega na użyciu serii poleceń ruchu, zwanych G-code, w celu wydrukowania filamentu tam iz powrotem na platformie roboczej w podstawowym wzorze w celu oceny indywidualnych właściwości filamentu, takich jak grubość lub konsystencja. Parametry druku wykorzystywane do testów linii znajdują się w tabeli. Aby utworzyć złożone obiekty 3D, obiekt, który ma zostać wydrukowany, musi zostać wprowadzony do standardowego pliku języka tesselacji do Repetier i pocięty na plasterki do druku 3D G-code.Parametry drukowania obiektów 3D są zawarte w tabeli. Aby określić dokładność wymiarową drukarki do wytłaczania ze stopu w produkcji addytywnej używanej do tych eksperymentów w kierunkach X, Y i Z podczas drukowania materiału półstałego, wydrukowano sześcian o wymiarach jeden centymetr na jeden centymetr na jeden centymetr. Sześcian został następnie zeskanowany w 3D i porównany wymiarowo z oryginalnymi danymi kreślarskimi wspomaganymi komputerowo sześcianu.Oryginalny model i skan 3D zostały następnie porównane za pomocą oprogramowania Cloud Compare o otwartym kodzie źródłowym. Przed podłączeniem systemu lub włączeniem zasilania upewnij się, że okablowanie zostało wykonane prawidłowo i zostało sprawdzone przez wykwalifikowanego technika. ADDME to platforma typu open source i konfigurowalna do badania procesu wytłaczania ze stopu z zastosowaniami w żywności i z wyłączeniem druku 3D.

design-an-open-source-low-cost-bioink-food-melt-extrusion-3d

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Bioprinter został użyty do stworzenia wzorzystych hydrożeli na bazie formy ofiarnej.  Formę poloksamerową zasypano drugim hydrożelem, a następnie wymywano, pozostawiając puste przestrzenie, które wypełniono trzecim hydrożelem. Metoda ta wykorzystuje szybką elucję i dobrą drukowność poloksamera do generowania złożonych architektur z biopolimerów.

Drukowanie termoczułych form odwróconych do tworzenia wzorzystych dwuskładnikowych hydrożeli do hodowli komórkowych 3D

Opracowaliśmy metodę taniego i szybkiego prototypowania urządzeń do formowania wtryskowego płynnego elastomeru, używając drukarek 3D do modelowania osadzania topionego do projektowania form i zmodyfikowanego eksykatora jako systemu wtrysku cieczy.

Szybkie i tanie prototypowanie wyrobów medycznych przy użyciu drukowanych w 3D form do formowania wtryskowego cieczy

Tutaj prezentujemy protokół budowy sterowanej ciśnieniem pompy strzykawkowej do zastosowań mikroprzepływowych. Ta pompa strzykawkowa jest wykonana z korpusu wytwarzanego przyrostowo, gotowego sprzętu i elektroniki typu open source. Powstały w ten sposób system jest tani, prosty w budowie i zapewnia dobrze regulowany przepływ płynów, co umożliwia szybkie badania mikroprzepływowe.

Trójwymiarowy druk materiałów termoplastycznych w celu stworzenia zautomatyzowanych pomp strzykawkowych ze sterowaniem zwrotnym do zastosowań mikroprzepływowych

Ten artykuł opisuje metodę przekształcenia taniej komercyjnej drukarki 3D w bakteryjną drukarkę 3D, która może ułatwić drukowanie wzorzystych biofilmów. Opisano wszystkie niezbędne aspekty przygotowania biodrukarki i biotuszu, a także metody weryfikacji w celu oceny powstawania biofilmów.

Trójwymiarowe wzory biofilmów inżynieryjnych za pomocą biodrukarki zrób to sam

Przedstawiona tutaj jest metoda biodruku 3D żelatyny metakryloilo.

Protokoły biodruku 3D biotuszy na bazie żelatyny i hydrożelu metakryloylowego

W tym manuskrypcie demonstrujemy przygotowanie biohybrydowego hydrożelowego biotuszu zawierającego grafen do użycia w inżynierii tkanek obwodowych. Za pomocą tego biohybrydowego materiału 3D przeprowadzany jest protokół różnicowania neuronalnego komórek macierzystych. Może to być ważny krok w kierunku wprowadzenia podobnych biomateriałów do kliniki.

Przygotowanie i charakterystyka biohybrydowego biotuszu hydrożelowego 3D na bazie grafenu do neuroinżynierii obwodowej

Zaprojektowane klapy wymagają wbudowanej funkcjonalnej sieci naczyniowej. W tym protokole przedstawiamy metodę wytwarzania wydrukowanego w 3D płata tkankowego zawierającego hierarchiczną sieć naczyniową i jej bezpośrednie zespolenia mikrochirurgiczne z tętnicą udową szczura.

Wytwarzanie zaprojektowanych płatów naczyniowych przy użyciu technologii druku 3D

Przetwarzanie ścinaniem podczas tworzenia hydrożelu powoduje produkcję zawiesin mikrożelowych, które są cienkie jak ścinanie, ale szybko się restrukturyzują po usunięciu sił ścinających. Materiały te zostały wykorzystane jako matryca nośna do biodruku złożonych, obciążonych komórkami struktur. W tym miejscu opisano metody stosowane do produkcji łoża nośnego oraz kompatybilne biotusze.

Płynne żele agarozowe utworzone przez obróbkę ścinającą podczas żelowania do zawieszonego biodruku 3D

To badanie wprowadza nowatorską sub-mikrożelową kąpiel zawiesinową κ-karagenową, wykazującą niezwykłe właściwości odwracalnego przejścia między zakleszczeniem a odblokowaniem. Atrybuty te przyczyniają się do budowy biomimetycznych tkanek i narządów w osadzonym biodruku 3D. Udane drukowanie tkanek przypominających serce/przełyk o wysokiej rozdzielczości i wzroście komórek świadczy o wysokiej jakości biodruku i zastosowaniach inżynierii tkankowej.

Osadzony biodruk struktur tkankopodobnych przy użyciu submikrożelowej pożywki κ-karagenowej

Rozpuszczalne ekstrakty z błony podstawnej są najczęściej stosowanymi matrycami biologicznymi w badaniach nad rakiem, ale ich skomplikowane zachowanie reologiczne utrudnia ich biodrukowanie za pomocą dostępnych na rynku systemów biodruku. W pracy przedstawiono zindywidualizowaną strategię biodruku w celu uzyskania czystych konstruktów matrycowych o dobrej wierności kształtu zarówno w jednej, jak i wielu warstwach.

Projekt i walidacja biodrukarki do wytłaczania wolumetrycznego do biodruku rozpuszczalnego ekstraktu z błony podstawnej do badań translacyjnych

Poznaj budowę taniej drukarki 3D ADDME do biotuszu i żywności. Ten otwarty projekt umożliwia drukowanie złożonych geometrii dla badań biomedycznych i przemysłu spożywczego.

Projekt open-source, taniej drukarki 3D do wytłaczania biotuszu i żywności

Przeglądaj więcej filmów