Name: Stereolithographic 3D baskı ile yenilenebilir İnceltilebilen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Öğrenin yenilenebilir fotopolimer reçinelerle stereolitografik 3D baskı yöntemini. Bu teknik sürdürülebilir ürünlerin hassas ve talep üzerine üretimini sağlayarak katmanlı imalat alanında önemli bilgiler sunar.

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

Bu çalışmada Proje 140413 bir parçası olarak GreenPAC polimer Uygulama Merkezi tarafından desteklenmiştir: "3D baskı üretiminde". Albert Hartman, Corinne van Noordenne kabul etmek istiyoruz, van Rens Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken ve Albert Woortman video çekim kolaylaştırmak için.

Dikkat: Lütfen ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS) kullanmadan önce danışın.
1. Photocurable reçine hazırlanması
Not: Lütfen aşağıdaki yordamı sırasında kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, eldiven, önlük) kullanın. Daha fazla ayrıntı için önceki bizim iş12 bu bölümüne bakın.
<ol><li>50 g 1,10-decanediol diacrylate (SA5201) 500 mL Erlenmeyer flask dökün.</li>
	<li>1.0 g ekleyin diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) fosfamin oksit (TPO) ve 2,5 - 0.40 gBIS(5 -tert-butil-benzoxazol-2-yl) tiyofen (BBOT) şişeye için.</li>
	<li>Şişeye bir mekanik karıştırıcı ile donatmak ve TPO ve BBOT akrilat monomer çözmek için oda sıcaklığında 5 min için 200 devirde karışımı ilave edin.</li>
	<li>100 g pentaerythritol tetraacrylate ve çok fonksiyonlu epoksi akrilat 100 g ekleyin ( Tablo malzemelerigörmek) karışımı için.</li>
	<li>Karışımı 30 min 50 ° c homojen bir reçine sağlamak için 200 devirde ilave edin.</li>
	<li>Mekanik karıştırıcı kaldırmak ve şişeye bir tıpa ile uygun. Şişeye ışıktan biobased akrilat fotopolimer reçine (BAPR) korumak için alüminyum folyo sarılı. Not: Protokol burada duraklatılmış.</li>
	<li>Bir rheometer photoresin ile paralel-plaka geometri ile alt plaka kapak.</li>
	<li>1 mm plakalar arasındaki boşluğu ayarla ve rheometer UV Işınlarına dayanıklı bir kukuleta ile kaplayın.</li>
	<li>Kesme hızlarında 0.1 100 s-1oda sıcaklığında reçine viskozite ölçmek; Örneğin,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 ve 100 s-1.</li>
</ol>2. Stereolithographic 3D baskı ile Biobased İnceltilebilen
Not: daha fazla ayrıntı için önceki bizim iş12 bu bölümüne bakın.
<ol><li>SLA 3D yazıcıyı açın ve açık modunu seçin.</li>
	<li>Model hazırlama yazılımı bir bilgisayarda başlatın. İstenen yazdırma ayarlarını seçin: malzeme (Clear), sürüm (V4) ve kalınlığı (50 µm).</li>
	<li>Karmaşık şekilli prototip, bir standart mozaik dili (.stl) dosyası dijital modeli açın (bkz. Ek kodlama dosyası) ve yapı platformu üzerinde yönlendirme ve konumunu seçin.  Modeli hazırlık yazılımından yazdırma işi SLA 3D yazıcıya yükleyin. Not: ürün mimari bağlı olarak, bir destek yapı yapı imalat sırasında stabilize etmek için 3D modeli entegre edilebilir. Karmaşık şekilli prototip aşağıda gösterildiği durumunda bir destek yapı yapı yön normal yazdırıldıysa gerekli değildir.</li>
	<li>Biobased photoresin 200 mL reçine tankı dökün. 3D yazıcıyı açın ve reçine tankı düzgün monte edin.</li>
	<li>Yapı platform monte ve 3D yazıcıyı kapatın.</li>
	<li>Yazdırma işi başlatır.</li>
	<li>3D yazıcının karmaşık şekilli prototip imal izin.  Yazdırma işinin bitmesini yazıcıyı açın. Not: yazdırmadan önce 3D yazıcı dümdüz edildi emin olun. Gösterdiği için UV Lazer dalga boyu 405 protokoldür nm. Yazdırma nesnesinin 2,5 h zamanı.</li>
</ol>3. tedavi sonrası 3B nesnelerin yazdırılan
Not: Lütfen aşağıdaki yordamı sırasında kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, eldiven) kullanın.
<ol><li>Yazdırma işi tamamlandığında yazıcıyı açın. Yapı platformu bağlı üretilen parçalar ile alın ve yazıcıyı kapatın.</li>
	<li>İzopropil alkol ile dolu yıkama istasyonu açın ve yapı platformu yerleştirin. Yordam ve durulama için herhangi bir unreacted reçine kaldırmak 20 dk başlatın.</li>
	<li>Durulama yordamı tamamlandığında, yapı platformu çamaşır biriminden çıkarmak ve prototip yapı platformdan ayır.</li>
	<li>Hava bir prototip Kuru 30 dk için izin. Bu arada, 60 ° C'de UV fırın Not: Ön ısıtma en az 15 dakika sürer. UV dalga fırın boyu 405 mi nm, SLA lazer dalga boyu aynı.</li>
	<li>UV fırın açın ve hızlı bir şekilde prototip dönen platformda yer. 60 ° C'de tam dönüşüm sağlamak için 60 dk için cure UV fırın kapatın.</li>
	<li>Sonrası kür yordamı tamamlandığında, UV fırın açmak ve bir prototip.</li>
</ol>4. karmaşık şekilli prototip yüzey morfolojisi karakterizasyonu
Not: daha fazla ayrıntı için önceki bizim iş12 bu bölümüne bakın.
<ol><li>CA. 1 cm iç sarmal bir jilet kullanarak karmaşık şekilli prototipten kes.</li>
	<li>Çift taraflı karbon iletken teyp ile örnek sahibi örnek iliştirin.</li>
	<li>Görüntüleme önce örnek 30 kat nm Pt/Pd (80:20) sputtering bir sistemde.</li>
	<li>Örnek bir taramalı elektron mikroskobu 5 hızlanan bir gerilim çalışma eklemek kV. 30 X örnek birkaç görüntü ve 120 X büyütme elde etmek.</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>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Üretim kalıpları ve araçları gerek yok olduğundan yüksek üretim maliyetleri bölüm başına geleneksel süreçleri ile rekabet edebilecek katkı imalat imalatı terzi prototipleri ve küçük serisi, uygulanır. Son on yılda, hizmetleri ve ürünleri için katkı imalat ile ilgili gelirleri13katlanarak büyüdü. Büyük malzeme satış photopolymers bölümüdür. Büyüme dikkat çekti ve büyük sanayi, Örneğin, Havacılık ve uzay, otomotiv, medikal yatırımları. Bu nedenle, 3D baskı alanında gelecek yıllarda daha da ...

Hızlı prototipleme isteğe bağlı üretim ve tasarım özgürlüğü sağlar ve verimli üretim 3B katman katman şekilde1' yapıları sağlar. Sonuç olarak, 3D baskı imalat Teknik olarak son yıllarda2' hızla geliştirmiştir. Tüm sanal modelleri tercüme fiziksel nesneler güvenerek ve ekstrüzyon, doğrudan enerji birikimi, toz katılaşma, levha laminasyon ve photopolymerization gibi işlemleri uygulayarak çeşitli teknolojileri mevcuttur. İkinci kademeli UV sıvı Fotopolimer reçineler kür içerir. 1986'da, Hull ve iş stereolitografi aparatı (SLA), bir UV lazer tabanlı 3D yazıcı geliştirdi. Daha yakın zamanlarda, dijital ışık işleme (DLP) adı verilen bir benzer işlem hangi photopolymerization hafif bir projektör ile başlatılır kullanılabilir hale gelmiştir. Birlikte, DLP ve SLA stereolitografi 3D yazdırma3adlandırılır.
SLA yüksek çözünürlüklü prototip ve üretim / Biyomedikal Cihazlar4,5uygulanır. Yaygın olarak kullanılan erimiş birikimi (FDM) modelleme doğruluğu, yüzey ve çözünürlük6açısından üstün bir teknolojidir. Ürün mimari bağlı olarak, bir destek yapı yapı imalat sırasında stabilize etmek için 3D modeli entegre edilmiştir. Ayrıca, bir sonrası baskı üretilen parçaların gerekli7,8tedavidir. Tipik olarak, yazdırılan nesnelerin unreacted reçine çözülmeye bir alkol banyosu yıkanır ve sonraki bir UV fırında kür polimerizasyon9tam dönüşüm garanti altına almak için gerçekleştirilir.
Genel olarak, reçineler litografi tabanlı katkı maddesi üretimi için çok fonksiyonlu İnceltilebilen veya epoksitler10içeren photocurable sistemlerde güveniyor. Düşük maliyetli yenilenebilir reçineler kullanılabilirliğini atık-alerjik ve yerel üretim sürdürülebilir 3D ürün biobased ekonomi1 için kolaylaştırmak için gerekli ticari piyasada geçerli Fotopolimer reçineler fosil tabanlı ve pahalı, iken , 6. son zamanlarda, Fotopolimer reçineler yenilenebilir İnceltilebilen göre geliştirilmiş olup başarıyla uygulanan stereolitografi 3D yazdırma11,12'. Bu ayrıntılı iletişim kuralında, biz hızlı prototipleme biobased reçineler üzerinde bir ticari stereolitografi aparatı ile göstermek. Özel dikkat reçine formülasyonu ve sonrası yazdırma tedaviler katkı imalat alanında yeni uygulayıcıları yardımcı olmak için yordamda, Yani, kritik adımları ödenir.

<table><tbody><tr><td>İzobornil akrilat&nbsp;</td><td>Sartomer</td><td>SA5102</td><td>Akrilat monomer</td></tr><tr><td>1,10-dekandiol diakrilat</td><td>Sartomer</td><td>SA5201</td><td>Akrilat monomer</td></tr><tr><td>Pentaeritritol tetraakrilat</td><td>Sartomer</td><td>SA5400</td><td>Akrilat monomer</td></tr><tr><td>Çok fonksiyonlu epoksi akrilat</td><td>Sartomer</td><td>SA7101</td><td>Akrilat oligomer</td></tr><tr><td>Difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) fosfin oksit (TPO),% 97</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>415952</td><td>Foto başlatıcı</td></tr><tr><td>2,5-bis (5- tert-butil-benzoksazol-2-il) tiyofen (BBOT)% 99</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>223999</td><td>Optik emici</td></tr><tr><td>İzopropil alkol (IPA),% 99</td> <td>Bleko</td><td>1010500</td><td>Alkol banyosu için (Form Yıkamada uygulanır)</td></tr> <tr><td>Paar Physica MCR300&nbsp;</td><td>Anton Paar-Reometre</td><td></td>, <td>paralel plaka geometrili</td></tr><tr><td>Form 2 Yazıcı</td><td>, Formlabs-Masaüstü</td> <td>SLA, 3D yazıcı</td><td></td></tr>, <tr><td>Form Yıkama&nbsp;</td><td>Formlabs-Yıkama</td><td></td> <td>istasyonu</td></tr><tr><td>Form Cure</td><td>Formlabs-UV</td><td></td> <td>fırın</td></tr><tr><td>Instron 4301 1KN Series IX</td><td>Instron-Universal</td><td></td> <td>test cihazı</td></tr><tr><td>Philips XL30 ESEM-FEG&nbsp;</td><td>Philips</td> <td>Taramalı</td> <td>elektron mikroskobu</td></tr></tbody></table>

stereolithographic 3d baskı ile yenilenebilir İnceltilebilen

Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates

Rekabetçi maliyet yenilenebilir malzemeler ve bunların uygulama katkı imalat erişilebilirliğini verimli biobased ekonomisi için önemlidir. Biz bir stereolithographic 3D printerlere harcama maddeler kullanarak sürdürülebilir reçineler hızlı prototipleme göstermek. Reçine formülasyonu basit biobased akrilat monomerler ve reaksiyonlar bir photoinitiatior ve optik emici ile karıştırarak yer alır. Reçine viskozite monomer oligomer oranı tarafından denetlenir ve kesme hızı bir fonksiyonu olarak bir rheometer paralel plaka geometri ile belirlenir. Biobased reçine ile tahsil stereolithographic cihazları yüksek doğrulukta karmaşık şekilli prototip üretmek için istihdam edilmektedir. Ürünleri alkol durulama ve UV radyasyon vermeliyiz tam kür emin olmak için dahil olmak üzere, tedavi sonrası gerektirir. Yüksek özelliği çözünürlük ve mükemmel yüzey bir prototip bitirme elektron mikroskobu tarama tarafından saptandı.

Dört temsilcisi reçine besteleri bileşenleri bireysel M.Ö türetilmiş Tablo 1, onların ortalama biobased karbon içerik ile birlikte (M.Ö.) görüntülenir. Reçine viskozite (Şekil 1) oranı akrilat monomerler ve reaksiyonlar tarafından etkilenir ve genellikle Newton davranışı gösterir. Mekanik özellikleri çeşitli reçineler üretilen parçaların stres gerginlik analiz tarafından belirlenmiştir. Şekil 2 E-modül ve gerilme...

Stereolitografi cihazları üzerinde yenilenebilir Fotopolimer reçineler ile katkı üretim için bir protokol sunulmuştur.

Stereolithographic 3D baskı ile yenilenebilir İnceltilebilen

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

Bu yöntem, reçine formülasyonu ve baskı sonrası işlem gibi eklemeli üretim alanındaki temel konuların anlaşılmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, sürdürülebilir ürünlerin doğru ve talep üzerine üretilmesini sağlamasıdır. Bu yöntem, lazer tabanlı stereolitografi hakkında bilgi sağlayacaktır, ancak Dijital Işık İşleme gibi diğer 3D baskı tekniklerine de uygulanabilir.Başlamak için, 500 mililitrelik bir Erlenmeyer şişesine 50 gram 1, 10 dekanediol diakrilat dökün. Şişeye 1.0 gram TPO ve 0.40 gram BBOT ekleyin. Erlenmeyer şişesini mekanik bir karıştırıcı ile donatın ve TPO ve BBOT'u akrilat monomerinde çözmek için karışımı oda sıcaklığında beş dakika boyunca 200 rpm'de karıştırın.Karışıma 100 gram pentaeritritrol tetraakrilat ve 100 gram çok işlevli epoksi akrilat ekleyin. Şimdi homojen bir reçine elde etmek için karışımı 200 rpm'de 30 dakika 50 santigrat derecede karıştırın. Mekanik karıştırıcıyı çıkarın ve şişeyi bir tıpa ile takın.Biyobazlı akrilat fotopolimer reçineyi ışıktan korumak için şişeyi alüminyum folyoya sarın. Şimdi paralel plaka geometrisi ile karakterize edilen bir reometrenin alt plakasını fotoreçine ile örtün. Plakalar arasındaki boşluğu bir milimetreye ayarlayın ve reometreyi UV ışınlarına dayanıklı bir başlıkla kapatın.Reçine viskozitesini oda sıcaklığında 0,1 ila 100 ters saniye arasındaki kesme hızlarında ölçün. SLA 3D yazıcıyı açın ve Açık modunu seçin. Ürünün mimarisine bağlı olarak, imalat sırasında yapıyı stabilize etmek için 3D modele bir destek yapısı entegre edilebilir.Model hazırlama yazılımını bir bilgisayarda başlatın. İstenen yazdırma ayarlarını seçmek için malzeme, Sürüm V4 ve 50 mikron katman kalınlığı için Temizle'yi seçin. Standart bir mozaikleme dil dosyası olan karmaşık şekilli prototipin dijital modelini açın, ardından yapı platformunda konumu ve yönü seçin.Yazdırma işini SLA 3D yazıcıya yükleyin. Şimdi 200 mililitre biyobazlı fotoresinozu bir reçine tankına dökün. 3D yazıcıyı açın ve reçine tankını düzgün bir şekilde monte edin.Yapı platformunu monte edin ve 3D yazıcıyı kapatın. 3D yazıcının hazırlanmasının ardından yazdırma işini başlatın. 3D yazıcının karmaşık şekilli prototipler üretmesine izin verin.Yazdırma işi bitene kadar yazıcının içini açmayın. Gösterilen protokol için UV lazerin dalga boyu 405 nanometredir. Nesnenin baskı süresi 2,5 saattir ve burada hızlı hareket halinde gösterilir.Yazdırma işi bittiğinde yazıcıyı açın. Üretilen parçalar takılıyken yapı platformunu çıkarın ve yazıcıyı kapatın. İzopropil alkolle doldurulmuş yıkama istasyonunu açın ve yapı platformunu yerleştirin.Prosedürü başlatın ve reaksiyona girmemiş reçineyi çıkarmak için 20 dakika durulayın. Durulama prosedürü bittiğinde, yapı platformunu yıkama istasyonundan çıkarın ve prototipleri yapım platformundan ayırın. Prototiplerin 30 dakika kurumasına izin verin.Bu arada UV fırını önceden 60 derecede ısıtın. UV fırınını açın ve prototipleri hızlı bir şekilde dönen platforma yerleştirin. UV fırınını kapatın ve tam dönüşümü sağlamak için 60 santigrat derecede 60 dakika kürleyin.Son kürleme işlemi bittiğinde UV fırını açın ve prototipleri çıkarın. Karmaşık şekilli prototiplerin yüzey morfolojisini karakterize etmek için, bir tıraş bıçağı kullanarak karmaşık şekilli prototipten yaklaşık bir santimetre iç sarmal kesin. Numuneyi çift taraflı, karbon iletken bantla numune tutucuya takın.Görüntülemeden önce, numuneyi bir püskürtme sistemi üzerinde 30 nanometre platin paladyum ile kaplayın. Şimdi numuneyi beş kilovoltluk bir hızlanma voltajında çalışan bir taramalı elektron mikroskobuna yerleştirin. 30X ve 120X büyütmede numunenin birkaç görüntüsünü elde edin.Yenilenebilir reçinenin viskozitesi, 3D baskı işleminde önemli bir parametredir ve monomer / oligomer oranı tarafından kontrol edilir. Tipik olarak, baskı işleminde sıvı reçinenin yeniden kaplanması sırasında 100 ters saniyelik bir kesme hızı elde edilir. Tüm biyoreçineler beş Pascal saniyenin altında bir viskoziteye sahiptir ve stereolitografik baskı ekipmanlarında uygulama için uygundur.Burada, çekme mukavemeti ve e-modülü dahil olmak üzere çeşitli biyoresinlerden basılan nesnelerin mekanik davranışı için temsili sonuçlar gösterilmiştir. Bununla birlikte, yıkama, kurutma, kürleme süresini ve kürleme sıcaklığını değiştirerek baskı sonrası işlemin optimizasyonu, mekanik performansta önemli bir iyileşmeye yol açabilir. Karmaşık şekilli prototiplerin pürüzsüz yüzeyi ve yüksek özellik çözünürlüğü elektron mikroskobu ile ortaya çıkarılır.Sarmalların tırtıklı dikey kenarları, açıkta kalan bir katmanın üst kısmının, bir katmanın arkasına kıyasla daha büyük bir UV dozu aldığı katman katman SLA baskı işleminden kaynaklanır. Yüzey çatlamasının derecesi, ilk reçine viskozitesi ile ilgilidir. Geliştirildikten sonra bu teknik, sürdürülebilir ürünlerin atıksız ve yerel üretimini kolaylaştırmak için maliyet açısından rekabetçi biyoreçinelerin uygulanmasının önünü açtı.Akrilatlarla çalışmanın tehlikeli olabileceğini unutmayın. Bu işlem yapılırken koruyucu gözlük ve eldiven takmak gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

stereolithographic-3d-printing-with-renewable-acrylates

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Iletken metalik mürekkeplerin düzlemsel ve üç boyutlu baskı açıklanmıştır. Bizim yaklaşımımız imalatı basılı, elektronik, optoelektronik ve microscale alışılmadık düzenleri biyomedikal cihazlar için yeni yollar sağlar.

İletken Mürekkepler düzlemsel ve Üç Boyutlu Baskı

Bir bioprinter bir kurban kalıp dayalı desenli hidrojeller oluşturmak için kullanıldı. Poloksamer kalıp ikinci bir hidrojel ile dolduruldu ve daha sonra üçüncü bir hidrojel ile doldurulmuş boşluklar bırakarak elüt edilmiştir. Bu yöntem Biyopolimerlerin karmaşık mimarileri oluşturmak için hızlı sağım ve poloksamerin iyi baskı kullanır.

Desenli ve Yaratılış 3D Hücre Kültürü için iki bileşenli Hidrojeller için Thermoresponsive Ters Kalıpları Baskı

İn vivo dokunun mimari özelliklerine, bileşenlerine ve mekanik özelliklerine benzeyen üç boyutlu yapıları tasarlamak için yenilikçi bir biyofabrikasyon tekniği geliştirilmiştir. Bu teknik, çok çeşitli dokuların in vivo mimarilerini yeniden üreten, ayrıntılı uzamsal özellikleri aktaran yeni geliştirilmiş bir kurban malzemesi olan BSA kauçuğuna sahiptir.

Üç boyutlu Biyomimetik Teknoloji: Roman Biorubber Kollajen Hidrojeller içinde Mikro ve Makro ölçekli Mimarileri Tanımlı oluşturur

Biyomoleküllerin fiziksel modelleri, araştırmacı için yapı-işlevlerinin anlaşılmasını kolaylaştırabilir, araştırmacılar arasındaki iletişime yardımcı olabilir ve pedagojik çabalarda bir eğitim aracı olarak hizmet edebilir. Burada, kaynaşmış filament fabrikasyon masaüstü 3D yazıcıları kullanarak doğru biyomolekül modellerinin 3D baskısı için ayrıntılı rehberlik sağlıyoruz.

Araştırma ve Pedagoji için Biyomoleküler Modelleri 3D Baskı

Bu iletişim kuralı ile yapısal doku mühendislik yapıları 3D baskı için decellularized matrisler (DM) içeren katıştırılmış polylactic asit (PLA) mikroküreler polycaprolactone (PCL) filaman imalatı açıklar.

Matrisler roman işlemi 3D baskı için Decellularized

Blok kopolimer ince filmlerin, 3D baskılı drenaj odası kullanılarak gözenekli destek altlıkları üzerine son derece kontrollü ve kırışıklık içermeyen transfer için bir prosedür sunuyoruz. Drenaj odası tasarımı, makromoleküler filmlerin, normalde el ile yeniden üretilemeyen bir şekilde yapılan gözenekli substratlar üzerine transferini içeren tüm prosedürlere genel ilgi görmektedir.

Polimer filmlerin küçültülmüş kusurlarla gözenekli substratlar üzerine aktarımı için prosedür

Spin kaplama, polijet baskı ve erimiş biriktirme modelleme biyolojik doku yapısal ve fonksiyonel özelliklerini taklit çok katmanlı heterojen hayaletler üretmek için entegre edilmiştir.

Biyolojik Doku Simüle Etmek Için Hayaletlerin Multimodal 3D Baskısı

Mikroskobik sistemlerin fiziksel modellemesi, başka yollarla elde edilmesi zor içgörülerin elde edilmesine yardımcı olur. Fiziksel moleküler modellerin yapımını kolaylaştırmak için, 3D baskının moleküler sistemlerin niteliklerini dokunsal bir şekilde yakalayan işlevsel makroskopik modelleri bir araya getirmek için nasıl kullanılabileceğini gösteriyoruz.

3D Baskı lı İnteraktif Moleküler Model Montajı

Mevcut protokol, tip I foto-başlatılmış geri dönüşümlü ekleme-parçalanma zinciri transfer polimerizasyonu kullanılarak polimerik malzemelerin dijital ışık işleme tabanlı 3D baskısını ve ardından yüzey aracılı polimerizasyon yoluyla in situ malzeme post-fonksiyonelleştirmesini açıklamaktadır. Fotoindüklenmiş 3D baskı, bağımsız olarak uyarlanmış ve mekansal olarak kontrol edilen toplu ve ara yüz özelliklerine sahip malzemeler sağlar.

3D Baskı ve Tip I Foto-Başlatılmış Geri Dönüşümlü Ekleme-Parçalanma Zinciri Transfer Polimerizasyonu ile In Situ Yüzey Modifikasyonu

Bu makale, hücre dışı matris sertleşmesini ve fibroblast aktivasyonunu incelemek için fototize edilebilir hidrojellerin 3D biyo-baskısının nasıl yapılacağını açıklamaktadır.

Fibroblast Aktivasyonunu İncelemek için 3D Biyobaskı Fototable Hidrojeller

Öğrenin yenilenebilir fotopolimer reçinelerle stereolitografik 3D baskı yöntemini. Bu teknik sürdürülebilir ürünlerin hassas ve talep üzerine üretimini sağlayarak katmanlı imalat alanında önemli bilgiler sunar.

Stereolithographic 3D baskı ile yenilenebilir İnceltilebilen

Daha fazla video keşfet