Лабораторная система трехмерной струйной печати порошковых материалов
Автор: Миронов Антон Владимирович, Миронова О.А., Попов В.К.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Разработка приборов и систем
Статья в выпуске: 3 т.28, 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты разработки и тестирования лабораторного струйного 3D принтера с открытой архитектурой. На ряде модельных соединений различной химической природы показано, что с его помощью на основе цифровых трехмерных моделей можно формировать объемные структуры заданной архитектоники из порошков со средним размером частиц 50-150 мкм при использовании в качестве связующего вещества жидкостей с pH от 2 до 9 и с вязкостью от 1 до 1000 мПа·с. При этом характерная разрешающая способность разработанной системы по X, Y, Z координатам составляет 100 мкм, что сопоставимо с разрешением коммерчески доступных порошковых струйных трехмерных принтеров.
3d принтер, аддитивные технологии, струйная печать, лабораторное оборудование
Короткий адрес: https://sciup.org/142214864
IDR: 142214864 | УДК: 602, | DOI: 10.18358/np-28-3-i130136
Laboratory inject 3D printer for powder materials
The paper presents the results of development and testing of a laboratory 3D inkjet printer with an open architecture. The ability of designed 3D printer to forming structures with defined architectonics from different powder substances with an average particle size of 50-150 μm were shown. Installed drop-on-demand system allows dispensing dropwise liquids with a pH of 2 to 9 and a viscosity of 1 to 1000 mPa·s as a binder components. The printing resolution of the developed system is 100 microns, which is comparable to the resolution of commercially available powder 3D inkjet printers.
Список литературы Лабораторная система трехмерной струйной печати порошковых материалов
- Lee J.-Y., An J., Chua Ch.K. Fundamentals and applications of 3D printing for novel materials//Applied Materials Today. 2017. Vol. 7. P. 120-133 DOI: 10.1016/j.apmt.2017.02.004
- Barinov S.M., Vakhrushev I.V., Komlev V.S., Mironov A.V., Popov V.K., Teterina A.Yu., Fedotov A.Yu., Yarygin K.N. 3D Printing of ceramic scaffolds for engineering of bone tissue//Inorganic Materials: Applied Research. 2015. Vol. 6. P. 316-322 DOI: 10.1134/S207511331504005X
- Bertol L.S., Schabbach R., Santos L.A.L. Different post-processing conditions for 3D bioprinted α-tricalcium phosphate scaffolds//Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2017. Vol. 28, no 10. Art. 168 DOI: 10.1007/s10856-017-5989-1
- Schrepfer I., Wang X.H. Progress in 3D printing technology in health care//Organ Manufacturing. Nova Science Publishers Inc., Hauppauge, N.Y., USA, 2015. P. 29-74.
- Gudapati H., Dey M., Ozbolat I. A comprehensive review on droplet-based bioprinting: Past, present and future//Biomaterials. 2016. Vol. 102. P. 20-42 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2016.06.012
- Gao G., Yonezawa T., Hubbell K., Dai G., Cui X. Inkjet-bioprinted acrylated peptides and PEG hydrogel with human mesenchymal stem cells promote robust bone and cartilage formation with minimal printhead clogging//Biotechnol. J. 2015. Vol. 10, no. 10. P. 1568-1577 DOI: 10.1002/biot.201400635
- Yun I. Printed electronics: current trends and application. 2016. 146 p. URL: http://www.ebook777.com/printed-electronics-current-trends-applications/.
- Kamyshny A., Steinke J., Magdassi S. Metal-based inkjet inks for printed electronics//The Open Applied Physics Journal. 2011. Vol. 4. P. 19-36 DOI: 10.2174/1874183501104010019
- Wang X., Ao Q., Tian X., Fan J., Wei Y., Hou W., Tong H., Bai S. 3D bioprinting technologies for hard tissue and organ engineering//Materials. 2016. Vol. 9, no. 10. Art. 802 DOI: 10.3390/ma9100802
- Kruth J-P., Mercelis P., Van Vaerenbergh J., Froyen L., Rombouts M. Binding mechanisms in selective laser sintering and selective laser melting//Rapid Prototyping Journal. 2005. Vol. 11. P. 26-36 DOI: 10.1108/13552540510573365
- Budding A., Vaneker T.H.J., Winnubst A.J.A. Open source powder based rapid prototyping machine for ceramics//Procedia CIRP. 2013. Vol. 6. P. 533-538 DOI: 10.1016/j.procir.2013.03.101
- Lee J., Kim K.E., Bang S., Noh I., Lee C. A desktop multi-material 3D bio-printing system with open-source hardware and software//International journal of precision engineering and manufacturing. 2017. Vol. 18. P. 605-612 DOI: 10.1007/s12541-017-0072-x
- Kinstlinger I.S., Bastian A., Paulsen S.J., Hwang D.H., Ta A.H., Yalacki D.R., Schmidt T., Miller J.S. Open-source selective laser sintering (open SLS) of nylon and biocompatible polycaprolactone//PLoS ONE. 2015. Vol. 11. Art. e0147399 DOI: 10.1371/journal.pone.0147399
- Gao Q., He Y., Fu J.Z., Liu A., Ma L. Coaxial nozzle-assisted 3D bioprinting with built-in microchannels for nutrients delivery//Biomaterials. 2015. Vol. 61. P. 203-215 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.05.031
- Bégin-Drolet A., Dussault M.A., Fernandez S.A., Larose-Dutil J., Leask R.L., Hoesli C.A., Ruel J. Design of a 3D printer head for Additive Manufacturing of sugar glass for tissue engineering applications//Additive Manufacturing. 2017. Vol. 15. P. 29-39 DOI: 10.1016/j.addma.2017.03.006
- Kun K. Reconstruction and development of a 3D printer using FDM technology//Procedia Engineering. 2016. Vol. 149. P. 203-211 DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.657
