ويرد على بروتوكول لتصنيع المواد المضافة مع راتنجات صانعوا المتجددة على جهاز المجسمة.
إمكانية الحصول على المواد المتجددة التكلفة التنافسية وتطبيقها في الصناعات التحويلية المضافة ضروري لاقتصاد بيولوجي فعال. علينا أن نظهر النماذج الأولية السريعة من راتنجات المستدامة باستخدام طابعة 3D ستيريوليثوجرافيك. تجري صياغة الراتنج بخلط مباشرة من مونومرات acrylate بيولوجي وليغومرات مع فوتوينيتياتيور وامتصاص الضوئية. يتم التحكم بواسطة مركب إلى نسبة أوليجومير اللزوجة الراتنج ويحدده رهيوميتير مع هندسة اللوحة موازية كدالة لمعدل القص. ويستخدم جهاز ستيريوليثوجرافيك اتهم مع راتنجات بيولوجي لإنتاج نماذج على شكل معقد بدرجة عالية من الدقة. المنتجات التي تتطلب علاج بعد، بما في ذلك الكحول الشطف واشعاع الأشعة فوق البنفسجية، لضمان علاج كاملة. القرار ميزة عالية وممتازة سطح التشطيب من النماذج الأولية كشفت عن طريق فحص المجهر الإلكتروني.
النماذج الأولية السريعة يتيح حرية إنتاج وتصميم على الطلب ويسمح بنيات كفاءة تصنيع 3D في طريقة طبقة بطبقة1. نتيجة لذلك 3D الطباعة كأسلوب تصنيع قد تطورت بسرعة في السنوات الأخيرة2. وتتوفر مختلف التكنولوجيات، كل الاعتماد على ترجمة النماذج الافتراضية إلى الأشياء المادية، وتطبيق عمليات مثل البثق والتجميد مسحوق، ورقة التصفيح وترسب الطاقة المباشر فوتوبوليميريزيشن. هذا الأخير ينطوي على علاج الأشعة فوق البنفسجية التدرجي من راتنجات صانعوا السائل. في عام 1986، هال، وزملاء العمل وضع الجهاز المجسمة (جيش تحرير السودان)، طابعة الأشعة فوق البنفسجية 3D الليزر. في الآونة الأخيرة، أصبحت عملية مماثلة تسمى الضوء الرقمية التجهيز (DLP) المتاحة، وفي فوتوبوليميريزيشن التي يتم تهيئتها بواسطة بروجيكتور خفيفة. معا، دلب وجيش تحرير السودان هي المشار إليها المجسمة 3D الطباعة3.
ويطبق جيش لبنان الجنوبي في النماذج عالية الدقة وتصنيع الأجهزة الطبية الحيوية4،5. هذه التكنولوجيا متفوقة على ترسب تنصهر المستخدمة على نطاق واسع النمذجة (FDM) من حيث الدقة والتشطيب السطحي والقرار6. اعتماداً على بنية المنتج، تم دمج هيكل دعم في نموذج ثلاثي الأبعاد لتحقيق الاستقرار في البناء أثناء التصنيع. وعلاوة على ذلك، هو علاج بعد طباعة الأجزاء المصنعة المطلوبة7،8. عادة، يتم غسلها الكائنات المطبوعة في حمام الكحول لإذابة الراتنج الممتص، وعلاج اللاحقة في فرن الأشعة فوق البنفسجية يتم ضمان التحويل الكامل من البلمرة9.
وبصفة عامة، راتنجات لتصنيع المواد المضافة على أساس الطباعة الحجرية الاعتماد على نظم فوتوكورابل المحتوية على ثيوريا أو ايبوكسيدات متعدد الوظائف10. راتنجات صانعوا الحالية في السوق التجارية أساس الأحفوري ومكلفة، بينما هناك حاجة إلى توافر راتنجات المتجددة منخفضة التكلفة تيسيرا لتصنيع المنتجات ثلاثية الأبعاد المستدامة ل اقتصاد بيولوجي1 خالية من النفايات والمحلية , 6-في الآونة الأخيرة، وضعت وطبقت بنجاح في المجسمة 3D الطباعة11،12راتنجات صانعوا استناداً إلى ثيوريا المتجددة. في هذا البروتوكول مفصلاً، ندلل على النماذج الأولية السريعة مع راتنجات بيولوجي على جهاز ستيريوليثغرافي تجارية. هو إيلاء اهتمام خاص للخطوات الحاسمة في الإجراء، أي علاجات راتنج الصياغة والطباعة بعد، مساعدة الممارسين الجديدة في مجال تصنيع المواد المضافة.
يتم تطبيق التصنيع المضافة في تصنيع نماذج معدّة خصيصا وسلسلة صغيرة، عند ارتفاع تكاليف إنتاج كل جزء يمكن أن تتنافس مع العمليات التقليدية حيث لا حاجة لإنتاج قوالب وأدوات. وفي العقد الماضي، نمت الإيرادات من الخدمات والمنتجات ذات الصلة بتصنيع المواد المضافة بشكل كبير13. جزء أكبر م…
The authors have nothing to disclose.
أيد “جرينباك البوليمر التطبيق المركز” هذه الدراسة كجزء من مشروع 140413: “3D الطباعة في الإنتاج”. نود أن نعترف ألبرت هارتمان، كورين van نورديني, Rens فإن ليوفن، بروينس أننييك، تامينجا فمكا، Jur van ديجكين وألبرت وورتمان لتسهيل إطلاق النار على الفيديو.
Isobornyl acrylate | Sartomer | SA5102 | Acrylate monomer |
1,10-decanediol diacrylate | Sartomer | SA5201 | Acrylate monomer |
Pentaerythritol tetraacrylate | Sartomer | SA5400 | Acrylate monomer |
Multifunctional epoxy acrylate | Sartomer | SA7101 | Acrylate oligomer |
Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (TPO), 97% | Sigma Aldrich | 415952 | Photoinitiator |
2,5-bis(5-tert-butyl-benzoxazol-2-yl)thiophene (BBOT), 99% | Sigma Aldrich | 223999 | Optical absorber |
Isopropyl alcohol (IPA), 99% | Bleko | 1010500 | For alcohol bath (applied in Form Wash) |
Paar Physica MCR300 | Anton Paar | – | Rheometer with parallel plate geometry |
Form 2 Printer | Formlabs | – | Desktop SLA 3D printer |
Form Wash | Formlabs | – | Washing station |
Form Cure | Formlabs | – | UV oven |
Instron 4301 1KN Series IX | Instron | – | Universal testing machine |
Philips XL30 ESEM-FEG | Philips | – | Scanning electron microscope |