İki fazlı katı-sıvı imalatı, elektronik, biyofarmasötik, enerji ve savunma sektörleri de dahil olmak üzere çeşitli çalışma alanlarında yapısal mikrosfer malzemelerinin üretimine de uygulanabilir. Bu sistem tel veya elektrik bağlantısı gerektirmez ve mikroyapı deformasyonu ile ilgili çok çeşitli uygulamaların ölçülmesine olanak tanır. İşleme başlamadan önce, değiştirilmiş bir 3-B yazıcı, gerinim ölçer göstergesi, sürüş cihazı, destek çerçevesi, alüminyum çubuk, PDMS lens, akıllı telefon, ağırlıklar, baskılı amplifikatör ve gerinim ölçer içeren deneysel bir platform oluşturabilirsiniz.
Yazıcıdaki naylon tabakasının yüksekliğini 0,05 milimetreye ayarlayın. Baskı kafasının çapını 0,2 milimetreye ayarlayın ve meme sıcaklığını 220 dereceye ayarlayın. Yazdırma hızını dakikada 2000 milimetreye ayarlayın.
Küresel ekstrüzyon kafasının yönünü, metal başlığın düşük sıcaklık platformuna bakması için ayarlayın ve normal bir ekstrüzyon sağlamak için bir kontur yazdırın. Sonra sütuna naylon asmak. Ön uç, metal meme tarafından eritilecek baskı bobini kabına girmelidir.
PDMS mikroskobu monte etmek için, pdms öncülünün 10-1 ağırlık oranını kür leme maddesi çözeltisine karıştırmak için manyetik karıştırıcı kullanın ve karışımı 40 dakika boyunca gazdan arındırın. Tüm kabarcıklar çıkarıldığında, karışımı küresel ekstrüzyon kafasının PDMS kabına dökün ve küresel ekstrüzyon kafasını ve platformunu plastik memenin yüksek sıcaklık platformuna bakabilmesi için döndürün. Plastik meme artışını 50 mikrolitreye ayarlayın ve pipet cihazının alt ucunu kalıptan 20 milimetre uzağa yerleştirmek için nozul döndürmesini ve step motorunu Z ekseninde kullanın.
Daha sonra yüksek sıcaklık platformlarını ısıtın ve PDMS lensi yazdırmak için PDMS kabını sıkın. Yazdırılan PDMS lens oda sıcaklığına kadar soğuduğunda, yazıcıdan çıkarmak için kauçuk cımbız kullanın. Yükleme testi gerinim ölçümü yapmak için, 380'in bir ucunu 380'e 51'e 3,8 milimetrelik alüminyum 6063-T83 çubuğuyla ameliyat masasına sabitlemek ve merkeze bir haç ve kantilever ışınının serbest ucundan 160 milimetre çekmek için somun ve cıvata kullanın.
Işın üzerindeki oksit tabakasını çıkarmak için yüzeyi, gerilim ölçer tel ızgarayönünden yaklaşık 45 derecelik bir açıyla ince zımpara kağıdıyla parlatın. Zıpkınlı kantilever Kirişinin yüzeyini ve gerinim ölçer macunun yüzeyini silmek için aseton la ıslatılmış pamuk kullanın. Ardından sürüş cihazını ve gerinim göstergesini bağlayın ve gücü açın.
Daha sonra, alüminyum çubuğun orta yüzeyine sabit ucunda bir gerinim ölçer ilerler ve konsantre kuvvet girişini kontrol etmek için kantilever ışınının serbest ucuna standart bir ağırlığı sabitle. Gerinim ölçerini naylon amplifikatörle değiştirmeden önce, üç aylık köprü bağlantı yöntemiyle geleneksel bir gerinim ölçer göstergesi kullanarak temel okuma kaydedin. PDMS lensi, 29 milimetrelik odak mesafesine sahip sekiz megapiksel sensörlü bir akıllı telefon kamerasına takın ve net bir görüntü elde edilene kadar kameranın odak uzaklığınızı ayarlayın.
Ardından işaretçinin yer değiştirmesini okumak için PDMS mikroskobu kullanın. Sonlu elemanlar çözümlemesi yapmak için, cantilever ışınını ve yükseltici mekanizmayı yazılımın malzeme kitaplığına alın ve yerleşim konumlarını simüle edin. Bir cantilever ışınının hareketi altında yükseltici mekanizma işaretçisinin mekanik özelliklerini analiz edin ve 3-B geometrik modellerde kullanılmak üzere meshes oluşturmak için ince bir eleman boyutu ile tetrahedral elemanları kullanın.
Daha sonra fleksiyon menteşelerini, özellikle işaretçi ve diğer cisimler arasındaki menteşeyi rafine edin ve bir newtonun konsantre kuvvetini kantilever ışınının serbest ucunun ortasına uygulayın. Platform sıcaklığı arttıkça damlacık çapı ve eğrilik yarıçapı azalır ve temas açısı artar. Burada deneysel deplasman ölçümü ile naylon için FEA simülasyonları karşılaştırılması gösterilmiş, bu grafik abs'nin eğimleri arasındaki minimum ve maksimum tutarsızlıkları göstermektedir.
Bu temsili deneyde naylon ve ABS ölçüm hassasiyetleri belirlendi. PDMS lensin kalıplama sıcaklığını kontrol etmek zordur. Sıcaklık değişimlerinin tolerans dahilinde olduğundan emin olmak için temassız kızılötesi radyasyon termometresi ve yüksek sıcaklık platformu kullanıyoruz.
Bu katı-sıvı üretim yöntemi, biyofarmasötik alanındaki çalışmalara, özellikle mikrosfer yapılarının hazırlanmasında da uygulanabilir.
