Name: Stereolithographic de impressão 3D com acrilatos renováveis (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Aprenda a fabricação sustentável por estereolitografia usando resinas fotopolímeras renováveis. Este método demonstra formulação de resina, impressão 3D SLA e tratamento pós-impressão para produtos sustentáveis.

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Este estudo foi suportado por centro de aplicação de polímero de GreenPAC como parte do projeto 140413: "impressão 3D na produção". Nós gostaríamos de reconhecer Albert Hartman, Corinne van Noordenne, Rens van Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken e Albert Woortman para facilitar as filmagens de vídeo.

Atenção: Por favor consulte todas as fichas de dados de segurança (MSDS) antes do uso.
1. preparação da resina Photocurable
Nota: Por favor, use equipamento protetor pessoal (óculos de segurança, luvas, avental, etc.) durante o procedimento a seguir. Consulte nosso trabalho anterior12 para mais detalhes sobre esta seção.
<ol><li>Coloque 50 g de 1,10-decanediol diacrylate (SA5201) em um Erlenmeyer de 500 mL.</li>
	<li>Adicionar 1,0 g de diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) óxido de fosfina (TPO) e 0,40 g de 2,5 -bis(5 -tert-butil-benzoxazol-2-yl) tiofeno (BBOT) ao balão.</li>
	<li>Equipar o balão com um agitador mecânico e agitar a mistura a 200 rpm por 5 min à temperatura ambiente, a fim de dissolver o TPO e BBOT No monómero de acrilato.</li>
	<li>Adicionar 100 g de triacrilato de pentaeritritol e 100 g de acrilato de epóxi multifuncional (ver Tabela de materiais) para a mistura.</li>
	<li>Agite a mistura a 200 rpm por 30 min a 50 ° C, para garantir uma resina homogênea.</li>
	<li>Retire o agitador mecânico e caber o frasco com uma rolha. O frasco é envolto em folha de alumínio para proteger a resina de fotopolímero biobased acrilato (BAPR) da luz. Nota: O protocolo pode ser pausado aqui.</li>
	<li>Cobrir a placa inferior de um rheometer com geometria paralelo-placa com o photoresin.</li>
	<li>Ajustar a distância entre as placas de 1 mm e cobrir o rheometer com uma capa resistente a UV.</li>
	<li>Medir a viscosidade da resina à temperatura ambiente em taxas de cisalhamento de 0,1 a 100 s-1; por exemplo,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 impressão 3D com Biobased Acrylates
Nota: Consulte nosso trabalho anterior12 para mais detalhes sobre esta seção.
<ol><li>Ligue a impressora 3D de SLA e selecione o modo de abertura.</li>
	<li>Inicie o software de preparação de modelo em um computador. Escolha configurações de impressão desejado: material (Clear), versão (V4) e espessura de camada (50 µm).</li>
	<li>Abra o modelo digital do complexo em forma de protótipo, um arquivo de idioma (. STL) padrão de mosaico (consulte o Arquivo de codificação suplementar) e escolha a localização e a orientação sobre a plataforma de compilação.  Carregar o trabalho de impressão a partir do software de elaboração de modelo para a impressora 3D de SLA. Nota: Dependendo da arquitetura do produto, uma estrutura de apoio pode ser integrada no modelo 3D para estabilizar a construção durante a fabricação. No caso do complexo em forma de protótipo demonstrado aqui, uma estrutura de apoio não é necessária se impresso normal à direção de compilação.</li>
	<li>200 mL de photoresin a biobased despeje um tanque de resina. Abra a impressora 3D e montar o tanque de resina corretamente.</li>
	<li>Montar a plataforma de compilação e feche a impressora 3D.</li>
	<li>Inicie o trabalho de impressão.</li>
	<li>Permitir que a impressora 3D fabricar protótipos de forma complexos.  Não abra a impressora até que o trabalho de impressão é concluído. Nota: Antes de imprimir, certifique-se que a impressora 3D é nivelada. Para o protocolo demonstrado, o comprimento de onda do laser UV é a 405 nm. O momento da impressão do objeto é 2,5 h.</li>
</ol>3. pós-tratamento de 3D impresso objetos
Nota: Use equipamento de proteção pessoal (óculos de segurança, luvas) durante o procedimento a seguir.
<ol><li>Quando o trabalho de impressão for concluído, abra a impressora. Retire a plataforma de compilação, com as peças produzidas anexadas e feche a impressora.</li>
	<li>Abra a estação de lavagem, preenchida com álcool isopropílico e inserir a plataforma de compilação. Inicie o procedimento e enxaguar por 20 min remover qualquer resina não tenha reagida.</li>
	<li>Quando for concluído o procedimento de lavagem, remover a plataforma de compilação da estação de lavagem e separe os protótipos da plataforma de compilação.</li>
	<li>Os protótipos para o ar deixe secar por 30 min. Entretanto, pré-aquecer o forno UV a 60 ° C. Nota: O pré-aquecimento levará pelo menos 15 min. O comprimento de onda UV do forno é de 405 nm, idêntico ao comprimento de onda do laser SLA.</li>
	<li>Abrir o forno UV e rapidamente Coloque os protótipos na plataforma rotativa. Feche o forno UV e cura para 60 min a 60 ° C para assegurar a conversão completa.</li>
	<li>Quando terminar o procedimento pós-curando, abra o forno UV e tirar os protótipos.</li>
</ol>4. Caracterização da morfologia superficial de protótipos em forma de complexo
Nota: Consulte nosso trabalho anterior12 para mais detalhes sobre esta seção.
<ol><li>Corte ca. 1 cm da hélice interna do protótipo de forma complexo, usando uma lâmina de barbear.</li>
	<li>Anexe a amostra para o porta-amostras com condutor fita dupla face de carbono.</li>
	<li>Antes da imagem latente, revestir a amostra com 30 nm Pt/Pd (80: 20) em um sistema de pulverização catódica.</li>
	<li>Inserir a amostra em um microscópio eletrônico de varredura operando a uma tensão de aceleração de 5 kV. Adquira várias imagens da amostra em 30 X e ampliação de X 120.</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>

Os autores não têm nada para divulgar.

Fabricação de aditiva é aplicada na fabricação de Tailor-Made protótipos e pequenas séries, quando os custos de produção mais elevados por parte podem competir com processos convencionais, desde que não há nenhuma necessidade para a produção de moldes e ferramentas. Na última década, as receitas de serviços e produtos relacionados à fabricação de aditiva tem crescido exponencialmente,13. A maior fração de vendas de material é de fotopolímeros. O crescimento atraiu atenção e iniciou os investimento...

Prototipagem rápida permite liberdade de design e produção por demanda e permite que a fabricação eficiente de 3D constrói-se em uma forma de camada por camada1. Como resultado, a impressão 3D como uma técnica de fabricação desenvolveu rapidamente em anos recentes2. Várias tecnologias estão disponíveis, todos contando com a tradução de modelos virtuais em objetos físicos e aplicação de processos, tais como extrusão, deposição de energia direta, solidificação de pó, laminação de folha e fotopolimerização. Este último envolve gradual de cura UV de resinas de fotopolímero líquido. Em 1986, casco e cooperadores desenvolveram o aparelho estereolitografia (SLA), uma impressora 3D baseados em laser UV. Mais recentemente, um processo similar chamado digital light processing (DLP) tornou-se disponível, no qual fotopolimerização é iniciada por um projetor. Juntos, DLP e SLA são referidos como estereolitografia 3D impressão3.
SLA é aplicado em prototipagem de alta resolução e fabricação de dispositivos biomédicos4,5. Esta tecnologia é superior à deposição fundida amplamente utilizado (FDM) de modelagem em termos de precisão, acabamento de superfície e resolução6. Dependendo da arquitetura do produto, uma estrutura de apoio é integrada no modelo 3D para estabilizar a construção durante a fabricação. Além disso, um tratamento pós-impressão de peças fabricadas é necessário7,8. Normalmente, objetos impressos são lavados em um banho de álcool para dissolver a resina não tenha reagida, e posterior cura em um forno UV é executada para garantir a conversão completa da polimerização9.
Em geral, resinas para fabricação de aditiva baseados em litografia dependem photocurable sistemas contendo multifuncional acrilatos ou epóxidos10. Resinas de fotopolímero atual no mercado comercial são baseados em fósseis e caro, enquanto a disponibilidade de resinas renováveis de baixo custo é necessária para facilitar a fabricação local e livre de resíduos de produtos sustentáveis de 3D para uma economia de biobased1 , 6. recentemente, resinas de fotopolímero, com base em renováveis acrilatos foram desenvolvidas e aplicadas com sucesso em estereolitografia 3D impressão11,12. Neste protocolo detalhado, demonstramos a prototipagem rápida com resinas recicladas em um equipamento de estereolitografia comercial. É dada especial atenção à críticas etapas no procedimento, ou seja, tratamentos pós-impressão e formulação resina, para ajudar novos actores no domínio da fabricação aditiva.

<table><tbody><tr><td>Acrilato de isobornila&nbsp;</td><td>Sartomer</td><td>SA5102</td><td>Monômero de acrilato</td></tr><tr><td>1,10-decanediol diacrilato</td><td>Sartomer</td><td>SA5201</td><td>Monômero de acrilato</td></tr><tr><td>Tetraacrilato de pentaeritritol</td><td>Sartomer</td><td>SA5400</td><td>Monômero de acrilato</td></tr><tr><td>de epóxi multifuncional</td><td>Sartomer</td><td>SA7101</td><td>Oligômero de acrilato</td></tr><tr><td>Difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) óxido de fosfina (TPO), 97%</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>415952</td><td>Fotoiniciador</td></tr><tr><td>2,5-bis(5-terc-butil-benzoxazol-2-il)tiofeno (BBOT), 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>223999</td><td>Absorvedor óptico</td></tr><tr><td>Álcool isopropílico (IPA), 99%</td><td>Bleko</td><td>1010500</td><td>Para banho de álcool (aplicado em Form Wash)</td></tr><tr><td>Paar Physica MCR300&nbsp;</td><td>Anton</td> <td>Paar-Reômetro</td> <td>com geometria de placa paralela</td></tr><tr><td>Form 2 Printer</td><td>Formlabs-Desktop</td><td></td> <td>SLA 3D printer</td></tr><tr><td>Form Wash&nbsp;</td><td>Formlabs-Estação</td><td></td> <td>de lavagem</td></tr><tr><td>Form Cure</td><td>Formlabs-UV</td><td></td> <td>forno</td></tr><tr><td>Instron 4301 1KN Série IX</td><td>Instron-Máquina</td><td></td> <td>de teste universal</td></tr><tr><td>Philips XL30 ESEM-FEG&nbsp;</td><td>Microscópio eletrônico</td> <td>de</td> varredura <td>Philips</td></tr></tbody></table>

stereolithographic de impressão 3d com acrilatos renováveis

Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates

A acessibilidade de materiais renováveis custo-do competidor e sua aplicação na fabricação de aditiva é essencial para uma economia eficiente recicladas. Demonstramos a prototipagem rápida de resinas sustentáveis, usando uma impressora 3D stereolithographic. Formulação da resina ocorre pela simples mistura de biobased acrilato monômeros e oligômeros com um photoinitiatior e absorvente de óptico. Viscosidade da resina é controlada pelo monômero relação oligómero e é determinada em função da taxa de cisalhamento por um rheometer com geometria placa paralela. Um aparelho de stereolithographic cobrado com as resinas recicladas é empregado para produzir protótipos de forma complexos com alta precisão. Os produtos requerem um pós-tratamento, incluindo o álcool enxaguando e irradiação UV, para assegurar a cura completa. A característica de alta resolução e excelente superfície de acabamento dos protótipos é revelado por microscopia eletrônica.

Quatro composições representativas da resina são exibidas na tabela 1, juntamente com seu conteúdo de carbono médio biobased (BC) derivado do BC individual dos componentes. A viscosidade da resina (Figura 1) é influenciada pela relação de acrilato monômeros e oligômeros e normalmente demonstra comportamento Newtoniano. As propriedades mecânicas de peças fabricadas a partir de várias resinas foram determinadas pela análise de tensão-deformação...

Um protocolo para a fabricação de aditivo com resinas renováveis fotopolímero em um equipamento de estereolitografia é apresentado.

Stereolithographic de impressão 3D com acrilatos renováveis

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

Este método pode ajudar a entender os principais assuntos no campo da manufatura aditiva, como formulação de resina e tratamento pós-impressão. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite a fabricação precisa e sob demanda de produtos sustentáveis. Este método fornecerá informações sobre a estereolitografia baseada em laser, mas também pode ser aplicado a outras técnicas de impressão 3D, como o processamento digital de luz.Para começar, despeje 50 gramas de diacrilato de 1,10-decanediol em um frasco Erlenmeyer de 500 mililitros. Adicione 1,0 gramas de TPO e 0,40 gramas de BBOT ao balão. Equipar o Erlenmeyer com um agitador mecânico e agitar a mistura a 200 rpm durante cinco minutos à temperatura ambiente, a fim de dissolver o TPO e o BBOT no monómero de acrilato.Adicione 100 gramas de tetraacrilato de pentaeritritrol e 100 gramas de acrilato epóxi multifuncional à mistura. Agora mexa a mistura a 200 rpm por 30 minutos a 50 graus Celsius para garantir uma resina homogênea. Retirar o agitador mecânico e encaixar o balão com uma rolha.Embrulhe o frasco em papel alumínio para proteger a resina fotopolimérica de acrilato de base biológica da luz. Agora cubra a placa inferior de um reômetro caracterizado pela geometria da placa paralela com a fotorresina. Defina a folga entre as placas em um milímetro e cubra o reômetro com uma capa resistente aos raios UV.Meça a viscosidade da resina à temperatura ambiente em taxas de cisalhamento de 0,1 a 100 segundos inversos. Ligue a impressora 3D SLA e selecione o modo Aberto. Dependendo da arquitetura do produto, uma estrutura de suporte pode ser integrada no modelo 3D para estabilizar a construção durante a fabricação.Inicie o software de preparação de modelo em um computador. Para escolher as configurações de impressão desejadas, selecione Limpar para material, Versão V4 e espessura da camada de 50 mícrons. Abra o modelo digital do protótipo de formato complexo, que é um arquivo de linguagem de tesselação padrão, e escolha o local e a orientação na plataforma de compilação.Carregue o trabalho de impressão na impressora 3D SLA. Agora despeje 200 mililitros da fotorresina de base biológica em um tanque de resina. Abra a impressora 3D e monte o tanque de resina corretamente.Monte a plataforma de construção e feche a impressora 3D. Após a preparação da impressora 3D, inicie o trabalho de impressão. Permita que a impressora 3D fabrique protótipos de formas complexas.Não abra a impressora até que o trabalho de impressão seja concluído. Para o protocolo demonstrado, o comprimento de onda do laser UV é de 405 nanômetros. O tempo de impressão do objeto é de 2,5 horas e é mostrado aqui em movimento rápido.Quando o trabalho de impressão estiver concluído, abra a impressora. Remova a plataforma de construção com as peças produzidas anexadas e feche a impressora. Abra a estação de lavagem cheia de álcool isopropílico e insira a plataforma de construção.Inicie o procedimento e enxágue por 20 minutos para remover qualquer resina que não tenha reagido. Quando o procedimento de enxágue estiver concluído, remova a plataforma de construção da estação de lavagem e retire os protótipos da plataforma de construção. Deixe os protótipos secarem ao ar por 30 minutos.Enquanto isso, pré-aqueça o forno UV a 60 graus Celsius. Abra o forno UV e coloque rapidamente os protótipos na plataforma rotativa. Feche o forno UV e catalise por 60 minutos a 60 graus Celsius para garantir a conversão completa.Quando o procedimento de pós-cura estiver concluído, abra o forno UV e retire os protótipos. Para caracterizar a morfologia da superfície de protótipos de formato complexo, corte aproximadamente um centímetro de hélice interna do protótipo de formato complexo usando uma lâmina de barbear. Prenda a amostra ao suporte de amostra com fita condutora de carbono de dupla face.Antes da imagem, cubra a amostra com 30 nanômetros de paládio de platina em um sistema de pulverização catódica. Agora insira a amostra em um microscópio eletrônico de varredura operando a uma tensão acelerada de cinco quilovolts. Adquira várias imagens da amostra com ampliação de 30X e 120X.A viscosidade da resina renovável é um parâmetro essencial no processo de impressão 3D e é controlada pela relação monômero / oligômero. Normalmente, uma taxa de cisalhamento de 100 segundos inversos é alcançada durante o recobrimento da resina líquida no processo de impressão. Todas as bioresinas têm uma viscosidade inferior a cinco segundos de Pascal e são apropriadas para aplicação em equipamentos de impressão estereolitográfica.Aqui são mostrados resultados representativos para o comportamento mecânico dos objetos impressos a partir de várias bioresinas, incluindo resistência à tração e módulo e. No entanto, a otimização do tratamento pós-impressão, variando a duração da lavagem, secagem, cura e temperatura de cura, pode levar a uma melhoria significativa no desempenho mecânico. A superfície lisa e a alta resolução de características dos protótipos de formato complexo são reveladas pelo microscópio eletrônico.As bordas verticais serrilhadas das hélices surgem do processo de impressão SLA camada por camada, no qual a parte superior de uma camada exposta recebe uma dose UV maior em comparação com a parte de trás de uma camada. A extensão da fissuração da superfície está relacionada à viscosidade inicial da resina. Após seu desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para a aplicação de bioresinas de custo competitivo para facilitar a fabricação local e sem resíduos de produtos sustentáveis.Não se esqueça de que trabalhar com acrilatos pode ser perigoso. Precauções como o uso de óculos de segurança e luvas devem sempre ser tomadas durante a realização deste procedimento.

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Research

JoVE Journal

Chemistry

Química

Impressão de planar e tridimensional de tintas metálicas condutoras é descrito. Nossa abordagem fornece novas pistas para a fabricação de eletrônicos impressos, optoeletrônica, dispositivos biomédicos e em layouts incomuns em microescala.

Impressão de planar e tridimensional de tintas condutoras

Um bioprinter foi usada para criar hidrogéis modeladas com base num molde de sacrifício. O molde foi poloxâmero backfilled hidrogel com um segundo e, em seguida eluiu-se, deixando espaços vazios que foram preenchidos com uma terceira hidrogel. Este método utiliza eluição rápida e boa capacidade de impressão de poloxamero para gerar arquiteturas complexas de biopolímeros.

Impressão de Moldes reversa Thermoresponsive para a Criação de Patterned hidrogéis de dois componentes para Cultura de Células em 3D

Uma técnica inovadora de biofabricação foi desenvolvida para projetar construções tridimensionais que se assemelham às características arquitetônicas, componentes e propriedades mecânicas do tecido in vivo. Esta técnica apresenta um material de sacrifício recém-desenvolvido, a borracha BSA, que transfere características espaciais detalhadas, reproduzindo as arquiteturas in vivo de uma ampla variedade de tecidos.

Tridimensional Tecnologia Biomimético: Novel Biorubber Cria Definido micro e macro-escala Arquitecturas em colágeno hidrogéis

Modelos físicos de biomoléculas podem facilitar a compreensão de sua estrutura-função para o pesquisador, auxiliar na comunicação entre pesquisadores e servir como uma ferramenta educacional em empreendimentos pedagógicos. Aqui, fornecemos orientação detalhada para a impressão 3D de modelos precisos de biomoléculas usando impressoras 3D de mesa de fabricação de filamentos fundidos.

Impressão 3D de biomoleculares Modelos de Investigação e Pedagogia

Este protocolo descreve a produção de filamento policaprolactona (PCL) com microesferas de (PLA) de ácido polilático incorporado que contêm matrizes decellularized (DM) para impressão 3D estruturais de engenharia de tecidos construções.

Novo processo de impressão 3D Decellularized matrizes

Nós apresentamos um procedimento para a transferência altamente controlada e enrugamento-livre de películas finas do copolímero do bloco em carcaças porosas da sustentação usando uma câmara 3D-impressa do dreno. O projeto da câmara do dreno é da relevância geral a todos os procedimentos que envolvem a transferência de películas macromolecular em carcaças porosas, que é feita normalmente à mão em uma forma irreprodutível.

Procedimento para transferência de películas de polímero para substratos porosos com defeitos minimizados

Revestimento de spin, impressão polijato e modelagem de deposição fundida são integrados para produzir fantasmas heterogêneos multicamadas que simulam propriedades estruturais e funcionais do tecido biológico.

Impressão 3D multimodal de fantasmas para simular tecido biológico

A modelagem física de sistemas microscópicos ajuda a obter insights difíceis de obter por outros meios. Para facilitar a construção de modelos moleculares físicos, demonstramos como a impressão 3D pode ser usada para montar modelos macroscópicos funcionais que capturam qualidades de sistemas moleculares de forma tátil.

Conjunto interativo de modelos moleculares com impressão 3D

O presente protocolo descreve a impressão 3D baseada em processamento de luz digital de materiais polimédicos utilizando a polimerização da cadeia de transferência de adição reversível do tipo I e a subsequente pós-funcionalização do material in situ via polimerização mediada pela superfície. A impressão 3D fotoinduzida fornece materiais com propriedades a granel e interfaciais independentemente adaptadas e espacialmente controladas.

Impressão 3D e Modificação da superfície in situ através da polimerização da cadeia de adição reversível do tipo I fotoinitida

Este artigo descreve como bioimprimir hidrogéis fototáveis em 3D para estudar o enrijecimento da matriz extracelular e a ativação de fibroblastos.

Bioimpressão 3D de hidrogéis fototáveis para estudo da ativação de fibroblastos

Aprenda a fabricação sustentável por estereolitografia usando resinas fotopolímeras renováveis. Este método demonstra formulação de resina, impressão 3D SLA e tratamento pós-impressão para produtos sustentáveis.

Stereolithographic de impressão 3D com acrilatos renováveis

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