我应该考虑使用哪种打印机来打印微流体通道?

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2021-05-14 06:33:17

我想购买一台用于制造微流体的 3D 打印机。

我正在寻找一种打印机,它可以打印横截面小于 200 µm 的通道,最好可以打印光学透明和生物相容性材料,并且成本低于 10,000 美元。

任何想法/建议?可以是任何打印机类型(即 SLA、FDM、PolyJet)。

1个回答

“什么打印机?” 让我们看看您的选择:

FDM是进入 3D 打印的最便宜的途径,并且可能足够便宜,可以作为学习工具购买,因为 3D 打印的许多概念都相当普遍。然而,对于一致的 200 µm 孔,它可能不会具有足够高的尺寸精度,并且零件通常不被认为是水密的(它们可能在大多数情况下,但针孔有些常见)。

BinderJet粘合剂喷射是用粉末打印的更便宜的选择,基本上胶水沉积在粉末层上以固化零件。我个人使用一个砂模来铸造金属,而不必创建用于制造模具的正片(即失蜡铸造)。它还可用于打印陶瓷或金属,然后在烤箱中将其烧制成更坚固的部件。一般来说,尺寸精度不仅取决于胶水沉积的精度,还取决于输入的粉末。这可能是可能的,但我从未见过粘合剂喷射出的防水部件。

可持续土地管理(SLS、DMLS,通常是任何带有激光(甚至有时是电子束)的金属打印机)可以打印质量相当高的零件,但 200 µm 的孔正推进到难以实现的领域。金属打印机生产的零件具有相当粗糙的表面(与机加工零件相比),这取决于很多因素,但主要是输入粉末尺寸分布。典型的 SLM 打印机使用直径为 20 - 60 µm 的粉末。对于非常小的孔,您将不得不开始怀疑孔在某个点被随机表面粗糙度超过孔直径密封的可能性。这也转化为具有很大阻力的路径,因此推动流体通过它需要很大的压力。再说一次,我不属于任何生物领域,但我知道钛非常具有生物相容性,这是一种*相当普遍的印刷合金(目前很容易/标准印刷的合金清单并不是很长)。最后价格:你买不起。我在工作时使用了一个相对较小(虽然有点高端)的 SLM 工具,我相信最终成本上升了大约 50 万美元。

SLA可能是您的最佳选择。我没有任何生物相容性方面的经验(我是一名冶金学家),但是有许多用于 SLA 打印的紫外线​​固化树脂系统。这也可能是唯一可以满足您的尺寸要求(防水、小特征、透明材料等)以及您的价格目标的系统类型。没有什么可以取代自己进行研究,但这将是我的选择。至于哪个 SLA ......(注意我在这个观点上相当有偏见)我会研究 Formlabs,可能特别是他们的透明牙科树脂。

*PolyJet我对这个不太了解。这似乎是 SLA 和 FDM 之间的交叉,但由于成本原因,它似乎很可能会被淘汰。