Какой принтер следует использовать для печати микрофлюидных каналов?

Я ищу возможность приобрести 3D-принтер для изготовления микрофлюидов.

Я ищу принтер, который может печатать каналы с поперечным сечением менее 200 мкм, предпочтительно, может печатать оптически прозрачный и биосовместимый материал и стоит менее 10 000 долларов.

Есть какие-нибудь идеи/рекомендации? Может быть любой тип принтера (например, SLA, FDM, PolyJet).

, 👍5

Обсуждение

Я сомневаюсь, что какая-либо экструзионная система справится с такими малыми размерами. Вы проводили какие-либо исследования, чтобы выяснить, что существующие производственные предприятия используют для микрофлюидных систем?, @Carl Witthoft

Вопросы с рекомендациями, подобные этому, плохо обрабатываются в стеке: лучшего ответа не существует. Тем не менее, я хотел бы рекомендовать вам взглянуть на системы, которые не основаны на нитях накала. Например, SLA/SLS/DLMS. С другой стороны: даже щедрый бюджет в 10 тысяч долларов может оказаться слишком маленьким для машины SLS/DLMS. Я не знаю ни одного медицинского материала FDM, который на данный момент получил разрешение на внутреннее использование., @Trish

На работе я управляю довольно небольшой машиной SLM, и я знаю, что она стоит где-то около 500 тысяч. Отверстие в 200 мкм сложно, но выполнимо с помощью SLM / DLM, и ограничение биосовместимостью не сделает вещи проще или дешевле. Я менее знаком с SLA, но, похоже, это лучший вариант. ваша главная проблема будет заключаться в том, чтобы настроить смещение луча, чтобы получить точные отверстия, и найти смолу, которая будет соответствовать вашим требованиям к биосовместимости., @Aaron


1 ответ


3

"Какой принтер?" Давайте рассмотрим ваши варианты:

FDM-самый дешевый способ 3D-печати, и его может быть достаточно дешево купить просто в качестве учебного пособия, поскольку многие концепции 3D-печати довольно универсальны. Однако, скорее всего, он не будет обладать достаточной точностью размеров для последовательных отверстий диаметром 200 мкм, и детали обычно не считаются водонепроницаемыми (они могут быть в большинстве случаев, но точечные отверстия встречаются довольно часто).

BinderJet binder jet-это более дешевый из вариантов печати порошковой краской, где в основном клей наносится на слои порошка для затвердевания детали. Я лично использовал один из них для создания песчаной формы для литья металла без необходимости создавать позитив, с помощью которого можно изготовить форму (т. Е. Отливку из потерянного воска). Его также можно использовать для печати керамики или металлов, которые затем обжигаются в печи в более прочную деталь. В целом точность размеров будет зависеть не только от точности нанесения клея, но и от входного порошка. Возможно, это и возможно, но я никогда не видел, чтобы из струи связующего выходила водонепроницаемая деталь.

SLM (SLS, DMLS, как правило, любой металлический принтер с лазером (даже иногда электронным лучом)) Можно печатать детали довольно высокого качества, но отверстие размером 200 мкм становится труднодостижимым. Металлические принтеры производят детали с довольно шероховатой поверхностью (по сравнению с обработанной деталью), которая зависит от многих факторов, но в первую очередь от распределения входного порошка по размерам. Типичные принтеры SLM используют порошок диаметром от 20 до 60 мкм. При очень маленьких отверстиях вам придется задуматься о вероятности того, что отверстие в какой-то момент будет запечатано случайной шероховатостью поверхности, превышающей диаметр отверстия. Это также приводит к пути с большим сопротивлением, поэтому для проталкивания жидкости через него потребуется большое давление. Опять же, я не занимаюсь какой-либо биологической областью, но я знаю, что титан довольно биосовместим, и это *довольно часто печатаемый сплав (текущий список сплавов, которые довольно легко / стандартно печатать, не очень длинный). Наконец, цена: вы не можете себе этого позволить. Я работаю с относительно небольшим (хотя и несколько высококлассным) инструментом SLM на работе, и я считаю, что конечная стоимость выросла где-то в районе 500 тыс.

SLA, скорее всего, будет вашим лучшим вариантом. У меня нет никакого опыта в области биосовместимости (я металлург), но существует множество систем УФ-отверждения, предназначенных для печати SLA. Это также, вероятно, единственный тип системы, который может соответствовать вашим требованиям к размерам (водонепроницаемость, небольшие размеры, прозрачный материал и т.д.), А также вашей целевой цене. Ничто не может заменить самостоятельное проведение исследований, но это был бы мой выбор. Что касается того, какой SLA... (Обратите внимание, что я довольно предвзят в этом мнении) Я бы посмотрел на Formlabs и, возможно, в частности, на их прозрачную зубную смолу.

*PolyJet Я мало что знаю об этом. Это похоже на нечто среднее между SLA и FDM, но, скорее всего, это произойдет из-за затрат.


,

а как насчет процесса вычитания?, @tedder42

@tedder42 я имею в виду... это 3d-печать, а не cam / cnc. Я не знаю, в чем заключается это применение, но сверление отверстия диаметром 200 мкм спиральным сверлом, скорее всего, невозможно выполнить глубиной более пары миллиметров., @Aaron