医疗器械制造展前瞻热固性材料的新型3D打印方法

2023-01-31

记者1月29日从中国科学技术大学获悉，该校工程科学学院机器人与智能装备所李木军副教授、近代力学系王柳特任教授与其他合作者合作，提出了一种原位双重加热(ISDH)策略，成功实现了对具有多种流变性质和功能特性的热固性材料的墨水直写(DIW)打印。相关研究成果日前发表在国际期刊《自然通讯》上。3D打印近年来一直是医疗器械制造展Medtec China 2023年比较火爆的领域，包括医用3D打印,骨科加工专区，及超精密激光加工、金属材料，部件和加工设备等研发设计领域，许多展商也将来到展会现场展示企业最新的产品及设计。

热固性材料在交联后形成三维空间网络结构，具有非常优异的力学性能和稳定性。近年来，热固性材料在软体机器人和柔性电子等领域扮演着愈发重要的角色。新型软体机器人对复杂结构与功能性提出了更高的需求，面向其开发一种简单、普适、廉价的热固性材料制造方法具有重要的意义。然而，热固性材料的3D打印仍然存在诸多限制，如固化原理、材料的流变性和成型效率等。

医疗器械制造展Medtec China 2023同期：创新技术论坛和法规峰会2023技术论坛E：3D打印材料及技术在医疗器械领域中的应用，议题或将覆盖超高精密3D打印在医疗行业发展现状与发展趋势、3D打印医疗器械的技术创新和应用案例、高精度3D打印技术加速医疗器械企业的创新和研发、结构心血管病转化医学与其3DP技术的当代应用等，点击快速预登记。

研究人员通过邻接层快速加热和焦耳加热器加热的双重加热方式，使得代表性的热固性材料Sylgard184最快可以在2秒内固化，从而成功实现了未经改性的低黏度Sylgard184的直接3D打印，打印结构与模具铸造结构的力学性能类似。通过采用不同直径的喷头，该方法的尺寸可扩展性得到了验证，实现了120毫米的最大打印高度和50微米的分辨率。作者展示了一批具有不同性质的热固性材料的原位双重加热打印，这些材料具有跨越五个数量级的动态黏度变化，包括牛顿流体、剪切变稀流体和屈服应力流体等。

这项研究还展示了原位双重加热打印丰富的功能性，包括打印多材料异质结构，以及不同含量的磁响应柔性结构，如柔性血管支架等。通过与“拾取和放置”(pick-and-place)工艺结合，原位双重加热打印还可以制造柔性电子设备。这些结果表明，原位双重加热打印在新兴的软体机器人、柔性电子等领域有着广阔的应用空间。

文章来源：科技日报

医疗器械制造展前瞻热固性材料的新型3D打印方法

相关推荐

联系我们

关注我们