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生物资料在3D打印中的操纵

6227人已阅读 时候 : 2017-10-24 17:04:03

导语:3D打印正由产业化用处愈来愈趋势于民用化用处。对耗材,人们请求它更环保,更安康,而生物资料恰好能够知足这类须要。生物资料正炽热地操纵于3D打印,并且差别的3D打印工艺,对生物资料的挑选也有所差别。咱们一路看一下若何为熔融聚积成型(FDM)、光固化平面成型(SLA)、挑选性激光烧结(SLS)和层片叠加成型(LOM)等3D打印加工工艺挑选适合的生物资料。生物资料种类良多,…

3D打印正由产业化用处愈来愈趋势于民用化用处。对耗材,人们请求它更环保,更安康,而生物资料恰好能够知足这类须要。生物资料正炽热地操纵于3D打印,并且差别的3D打印工艺,对生物资料的挑选也有所差别。咱们一路看一下若何为熔融聚积成型(FDM)、光固化平面成型(SLA)、挑选性激光烧结(SLS)和层片叠加成型(LOM)等3D打印加工工艺挑选适合的生物资料。

生物资料种类良多,其分类方式也良多。生物资料包含金属资料(如碱金属及其合金等)、无机资料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)和无机资料三大类。无机资料中首要是高份子调集物资料,高份子资料凡是按资料属性分为分解高份子资料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其余医用分解塑料和橡胶等)、自然高份子资料(如胶原、丝卵白、纤维素、壳聚糖等)。

差别生物资料各有所长

聚乳酸(PLA)是FDM操纵最惯例并且用量最大的耗材,具备良好的力学机能、加工成型性、通明性、尺寸不变性、可降解性和生物相容性。可是纯PLA韧性较差、脆性高,成型成品易破裂,不耐热。今朝有大批的研讨职员在停止PLA改性的研讨,PLA基材的3D打印耗材耐久弥新。

聚乙烯醇(PVA)是一种生物降解的分解聚合物,其最大的特色便是它的水溶性。它凡是在3D打印进程中作为撑持资料操纵,在打印进程竣事后,撑持局部能在水中完整消融。有用处置了打印悬空题目,同时又防止了后处置的费事,与PLA耗材可谓完善共同。

以低聚物乳酸多元醇、异氰酸酯等为首要质料,经平行双螺杆挤出机分解差别硬段含量差别份子量的生物可降解TPU,同样成为最近几年来热点的3D打印耗材。TPU资料具备高伸长、高强度、低徊弹、通明度高、生物降解性好等特色,并且生物基聚乳酸多元醇的含量越高,其降解速率越快;生物基聚乳酸多元醇份子量(1000-4000)越大,其降解速率越快。此产物用来做PLA的增韧剂具备优良的增韧结果。同时,也可零丁建造成3D打印耗材。

金属资料及无机资料则普通用于SLS中,操纵粉末状资料在激光照耀下烧结,在电脑节制下根据介面外表信息停止有挑选的烧结,层层聚积。今朝成熟的工艺资料为蜡粉及塑料粉,用金属粉或陶瓷粉停止烧结的工艺还在研讨当中。

聚己内酯(PCL)具备超低的玻璃化温度Tg(约-60℃),是以在室温下呈橡胶态。熔点59-64℃,具备高温热塑性。在3D打印中,由于它熔点低,以是并不须要很高的打印温度,从而到达节能的目标。

同时,由于聚己内酯的熔点低,它能够有用让职员在操纵时防止烫伤,并愈来愈多地操纵于3D打印笔。别的,由于其具备外形影象的特征,它使得打印出来的工具具备“影象”,在特定前提下能够使其规复到本来设定的外形。在医学范畴,可用来打印心脏支架等。

另外,生物基光敏树脂也常操纵于光固化疾速成型中。它首要是一类由低聚物、单体、光激发剂、助剂混配制成的树脂。它能在较短时候内敏捷产生物理和化学变更,进而完成交联固化。其长处在于成型精度极高、品德好;成型物体外表滑腻且成型速率快。

 

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