在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造,研究人员讨论了如何创建一个完全集成的融化electro-writing 3 d打印机从概念到完成的。
研究:如何设计、开发和建立一个基础融化electrowriting 3 d打印机。图片来源:FabrikaSimf / Shutterstock.com
背景
使用高压打印喷嘴与收集器之间稳定的印刷材料,使准确、控制沉积微米与亚微米直径的纤维,融化electrowriting(新)是一种高分辨率添加剂制造技术。新了非凡的增长和发展开始以来,尽管这项技术仍处于相对初级阶段。
虽然很多企业已经开发和推出新打印机市场上,许多研究人员仍然使用定制的系统。有几个选项创建一个定制的新打印系统,从更便宜,更简单,而且相当易于实现系统复杂,完全自动化的系统与实时过程监控。
建造更复杂的结构改变纤维的大小可能与其他元素的进一步融合,如压力源。加热器的集成主要好处可用性,因为它可以自动关闭最后一次印刷。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了创建、概念和建筑独特的新打印机的完整的集成之间必不可少的部分。运动系统,打印头,和安全系统作了详细阐述。每个系统的几种方法,可以利用在一个定制的新打印机画报》,给读者提供了一个描述如何开发基于终端客户的特定需求。打印机的能力来创建各种组织工程支架材料拓扑。
团队解释这些系统是如何通过一个中央控制单元连接提供预定程序的动态控制印刷变量,使各种先进材料的制备与应用程序设计在再生医学、组织工程等领域。
研究人员记录了整个设计和施工的一个独特的新打印机打印系统有两个几乎相似。所有组成部分的完整的集成,为用户提供了完全控制工艺参数,允许为制造各种生物材料支架的设计,是一个高级功能的新打印机不在大多数商用系统。
深入的发展框架的信息,打印头装配、运动系统,管状支架的旋转心轴,以及完整的连接和集成这些零件的详细信息提供了一个中央控制单元。
这些打印机的主要能力,如能够打印大量支架逐层电压控制,印刷、纳米纤维和混合印刷功能既证明了结合新加法制造原则和熔融沉积成型(FDM),变量的制造纤维直径支架通过自动化纤维稳定和一层一层地挤出压力控制,通过绘图和印刷复杂的几何图形交换格式文件(DXF)和随后的印刷的管状新支架。
观察
结果表明,20μm新纤维直径可以放在直径200μm FDM火焰创建混合支架使用FDM印刷。30μm纤维沉积在一个方向上和10μm在90°抵消另一个,它也表明,可变纤维大小可以定义的压力变化。在处理像PCL非常稳定的聚合物,它是发现有筒加热器温度大约5°C低于喷嘴产生一致的纤维比使用相等或更高的温度。灭弧的阈值可能会发生大大增加了更高介电强度的24 kV / mm Ketron PEEK相比空气。
各种应用在组织工程及以后可以用海鸥的帮助下,一个强有力的加法制造技术,有很多复杂的生产潜力,测微的决议支架。
结论
总之,这项研究描述了如何设计和建立一个独特的新打印机有先进的自动化和制造能力。作者展示了不同的系统使用的重要性在一个新打印机和强调了许多额外的选择和策略可以根据最终用户的特定需求。
首先教育那些有兴趣创建定制的设备和相似,此外,为潜在的和当前从业者在这个加法制造研究的发展领域新技术的内部工作原理的理解,这项工作旨在提高新技术的可访问性。
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源
Eichholz, k . F。Goncalves,我。Barcelo X。,等。如何设计、开发和建立一个基础融化electrowriting 3 d打印机。加法制造102998 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860422003918
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