通过主动喷嘴尺寸和形状控制进行多尺度3D打印
Seok Won Kang1, Jochen Mueller1
1Department of Civil and Systems Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA.
Science advances
|June 5, 2024
概括
适应喷嘴3D打印 (AN3DP) 动态地改变喷嘴大小,以获得高分辨率和速度. 这一创新能够打印复杂的多尺度架构和先进的生物打印植入物.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 由于固定喷嘴直径,传统的3D打印面临着分辨率速度的权衡.
- 这种限制阻碍了具有大量和复杂特征的多尺度架构的制造.
研究的目的:
- 引入自适应喷嘴3D打印 (AN3DP) 进行动态喷嘴直径和形状控制.
- 为了克服基于挤出的3D打印中的分辨率速度冲突.
主要方法:
- 开发了一个AN3DP系统,在一个柔性膜周围有八个可控制的,肌驱动的针.
- 优化喷嘴设计用于剪切稀释油墨和限制空间打印 (符合规范,嵌入式).
主要成果:
- 证明了具有连续梯度的部件的制造,避免了离散.
- 与传统3D打印相比,实现了更高的密度和轮精度.
- 成功打印了具有骨状微型架构的细胞载荷和层次植入物.
结论:
- AN3DP显著扩大了基于挤出的3D打印的能力.
- 该技术有助于各种应用,包括先进的生物打印.
- 通过AN3DP,可以创建以前无法实现的复杂,高精度结构.
