Сверхвысокая точность и точность печати

Я работаю в исследовательской больнице, и у нас есть исследовательский проект, в котором мы заинтересованы. Мы хотели бы напечатать на 3D-принтере трубки, которые мы имплантировали бы крысам, чтобы помочь в регенерации нервов. Сейчас нас интересует форма трубок больше, чем материал, биосовместимость и т. Д..

Таким образом, этот вопрос не обязательно касается того, какой тип пластика или что-то еще мы должны печатать. Мой вопрос таков:

Мы хотели бы напечатать трубку диаметром 1 мм, длиной около 1 см , в которую втиснуто как можно больше микро - "трубок", примерно так:

Tube containing micro tubes

В настоящее время у меня в лаборатории есть Stratasys j750, uPrint Se и Prusa i3 Mk3s. Все они работают хорошо, но для деталей, которые я ищу, немного не хватает. Они рекламировали точность 14 микрон (ну, j750), но это только в направлении z, x и y больше похожи на 200. Еще бы я хотел УТОЧНИТЬ, на какую технологию мне следует обратить внимание?

, 👍8

Обсуждение

Если вы хотите выжать максимальную точность из своего J750, вам следует обратиться в службу поддержки Stratasys или вашего реселлера. Есть некоторые неочевидные настройки, которые вы можете попробовать, чтобы повысить точность, и они могут даже предоставить вам доступ к настройкам, которые еще не включены в общий выпуск., @Dan Hulme

Должно ли это означать "если я" хочу "быть точным", а не "пошел, чтобы получить"? Я не могу понять, является ли PRECISE маркой принтера [частью], хотя, похоже, таких, как бренд, не существует..., @Greenonline

Кроме того, хотя вопрос интересен, я не уверен, что он граничит с *рекомендацией*, которая, строго говоря, на самом деле не разрешена на сайтах SE, к сожалению., @Greenonline

Да, на нем должно быть написано "хочу быть точным". Насколько я знаю, это не бренд, просто выделено жирным шрифтом, чтобы подчеркнуть это., @Joseph Crozier

Отличная идея! Хотя "Как можно больше" может оказаться излишним. В зависимости от того, куда вы смотрите, на периферических нервах на удивление мало фасций. Эти брошюры также часто бывают разных размеров и форм. У вас есть поперечный срез нерва, который вы хотите использовать? "Как мне это сделать?" может дать лучшие результаты., @fectin

Одним из вариантов, который вы могли бы попробовать, было бы распечатать его намного больше, а затем растянуть, как [murrini](https://linotagliapietra.com/how-its-made-murrini/)., @Andrew Morton


4 ответа

Лучший ответ:

1

Обновление по этому поводу:

В этой статье: Стратегии 3D-печати для регенерации периферических нервов

Есть несколько технологий 3D - печати за пределами вашего типичного FDM/SLA/Polyjet, которые могут получить этот небольшой размер.

  • Микроэкструзия расплава
  • двухфотонная полимеризация
  • Что-то под названием МЬЮ
  • непрерывное производство жидкого интерфейса

Я нашел различные статьи, где кто-то "печатал" такой маленький, но это часто было неправильное название, где технически что-то было сделано, но это не был "принтер", который можно было купить. Я думаю, что двухфотонная полимеризация может быть "лучшим" фактическим методом печати для того, что я хочу, хотя ценник, связанный с этим стилем принтеров, может быть вне моего диапазона. Но он определенно может стать настолько маленьким, что эта технология, по-видимому, может опуститься в нанометровый диапазон.


,
4

Это интересный вопрос. Хорошо отметить, когда мы начнем говорить о SLA и другой 3D-печати ювелирного класса, что вам придется учитывать токсичность материалов, когда мы начнем говорить о медицинских приложениях. Вы также можете посмотреть 3D-принтеры DLP, но у них будет не такое хорошее качество.

Что может помочь вам прямо сейчас, так это эти принтеры SLA, я вижу, что форма 3 имеет 25 микрон, с лазерной точкой 85. Вполне в пределах ваших допусков. Просто убедитесь, что получили смолу стоматологического или медицинского класса.

Обратите внимание, что если есть изгибы, то у вас возникнут проблемы с печатью SLA, в зависимости от того, насколько круты углы.

Существуют и другие технологии, такие как 3d-печать на металле или SLS-печать, которые, скорее всего, выйдут за рамки вашего ценового диапазона, например HP Metal Jet, который может делать 21-xy на 50-z микрон. Или 3d-печать на основе связующего, которая будет иметь наилучшую внутреннюю геометрию, так как порошок будет выступать в качестве опоры и легко снимается.

В области биопечати есть много областей, которые также могут быть тем, что вы ищете, это скорее альтернатива. Вы можете посмотреть, чем занимались исследователи из Пенсильванского университета, где они использовали сахар для создания сосудистых сетей. Насколько я знаю, в настоящее время они не продают его как продукт. Вот более подробная информация о масштабировании сосудистых сетей

Смотрите здесь для получения дополнительной информации о других технологиях печати

,

Я говорил с представителями в форме о форме 3, и, по-видимому, лазер 85 микрон не соответствует стенкам толщиной 85 микрон. Их лучшее предположение было 125-150, что, честно говоря, не намного лучше, чем 200, которые у нас в настоящее время есть с j750. Дорогой принтер не был бы невозможным (опять же, на данный момент у нас есть j750 за четверть миллиона долларов), но да, было бы неплохо, если бы мне не пришлось искать финансирование для гигантского принтера для этих крошечных трубок. Вы знаете какие-либо сайты/сервисы, которые могут печатать такие подробные сведения в качестве услуги?, @Joseph Crozier

да https://www.shapeways.com/ Интересно, что они так говорят. Держу пари, это связано с тем фактом, что у вас удлинение точки от угла зеркала. Обратите внимание, что постобработка (детализация) может сэкономить вам немного $$$. Я бы сделал слепок с того, что вы показали, без отверстий, ударил бы по нему ЧПУ или каким-нибудь точным сверлом., @StarWind0

Я бы посоветовал обратиться https://studiofathom.com/ . Я осмотрел их помещения и был очень впечатлен. Они показали нам несколько 3d-печатных чипов с очень маленькими полостями для приложений микрожидкости, которые они прототипировали., @Jayson

Обновление: Связался с shapeways и studiofathom, а также провел продолжительную беседу с formlabs. Shapeways и studiofathom были очень вежливы, но передали проект, studiofathom сказал: "мы рассмотрели разговор, и эти требования будут невозможны на нашем оборудовании", и ответ shapeways (по телефону) был похож. Может быть, это странный масштаб между микрофлюидикой/нанотехнологиями и обычной печатью Форма, однако, изменила их настрой (по сравнению с тем, что сказал мне предыдущий торговый представитель). Специалист по их решениям по телефону, похоже, считает, что отверстия, которые мне нужны, могут быть размером около ~50 микрон, @Joseph Crozier

2

Типичные недорогие потребительские принтеры, которые сейчас так распространены в диапазоне 100-800 долларов (да, я видел, как маленькие принтеры продаются так дешево), не могут достичь этого даже с помощью специальных насадок.

Но ваша машина немного лучше, чем эта. Просматривая онлайн страницу производителя машины, мы находим следующие технические характеристики:

LAYER THICKNESS
55 microns

BUILD RESOLUTION
100 +/- micron accuracy

Это не уменьшит его. 100 мкм - это 1 мм. + / - 100 мкм означает, что он может ошибаться так сильно в любом направлении от того, где все должно быть . Чтобы проиллюстрировать, почему это слишком много, я использую изображение трубки, о которой идет речь, с диаметром 1 мм в качестве шкалы, и нанесу слой с потенциалом ошибки 100 мкм в виде сетки поверх изображения:

Margin of error

Эта сетка не показывает размер нити: просто допустимая погрешность. Это приближается к тому, что нам нужно, но это еще не все. Чтобы надежно создавать свои трубки, вы хотите, чтобы ошибка составляла не более 1/4 диаметра самой трубки. Исходя из изображения, размер трубки составляет около 180 мкм, поэтому вы хотите найти что-то с ошибкой в диапазоне +/-45 мкм. Возможно, вы могли бы сделать это с трубкой — больше похожей на закругленный прямоугольник — лежащей на боку.

,

На странице онлайн-производителя, которую вы указали, указаны ссылки на неправильный принтер. j750 против j700, разрешения немного отличаются. И я уже упоминал, что j750 не собирается его сокращать. Вопрос не в том, какая точность мне нужна, вопрос в том, как мне туда добраться?, @Joseph Crozier

@JosephCrozier, какая у вас самая маленькая особенность стены? Если это меньше, чем самая маленькая насадка, которую вы можете получить, или меньше 0,15 мм, **ни один тип 3D-печати не может этого сделать., @Trish

0

Принтеры FDM/FF не могут достичь такого разрешения из-за ряда ограничений. Самыми большими проблемами являются толщина и разрешение стенок:

Отпечаток должен быть сделан со стен шириной не менее одного сопла. Обычно доступные сопла имеют площадь от 0,15 до 0,2 мм, поэтому самая тонкая стенка должна быть как минимум такой ширины, иначе ее можно игнорировать.

Разрешение, вероятно, является еще большей проблемой: обычные потребительские и промышленные машины могут набираться с погрешностями до 0,1 мм. Что при использовании вышеупомянутых самых маленьких сопел было бы смещением ширины стенки до половины! Смещение печати с помощью этого, безусловно, приведет к нарушению функциональности печати.

Но есть ли какое-то решение?!

Единственное решение, которое приходит мне в голову, - это использование принтера на основе смолы, такого как SLA или DLP. Принтеры SLA могут достигать высоты слоя 0,025 мм, обычно требуется минимальная толщина стенки 0,14 мм, но более новые машины могут сократить ее почти вдвое.

Ошибка на машинах SLA Form 2 по сравнению с минимальной шириной стенки практически отсутствует для функций, размер которых примерно на 10% превышает размер пятна (0,144 мм), поэтому для 0,15 мм и выше он печатает практически на месте. Экстраполируя это, можно сказать, что вам понадобится станок SLS, такой как Form 3, для минимальных надежных линий стенок с окружностью 0,09 мм. Тем не менее, толщина одной стенки обычно плохая, но она может достигать стенок в 2 периметра, снижаясь примерно до 0,16 мм.

,
Смотрите также: