Nové možnosti 3D tisku – odstraňování pomocných struktur

3D tisk je v současnosti velmi populární a technicky zajímavou disciplínou. Umožňuje poměrně snadno vyrábět i komplikovanější součástky nebo objekty. Samozřejmě se neustále pracuje na zlepšování možností, ať už vývojem nových materiálů, 3D tiskáren nebo SW. Nedávno byl publikován článek, kde je popsána příprava 3D mikrostruktur obsahujících snadno degradovatelné vazby, tzn. že lze při výrobě objektu použít pomocné, podpůrné struktury, které budou před finalizací selektivně odstraněny (vymazány).

3D tisk
3D tisk neboli aditivní výroba je proces, využívaný pro tvorbu 3D objektů. Jednotlivé vrstvy objektu jsou tvořeny pomocí materiálu nanášeného počítačem řízenou 3D tiskárnou.

I když se častěji objevují zprávy o rekordně velkých objektech vytvořených pomocí 3D tisku, nyní se podíváme na techniku tisku mikrostruktur. Ty je možné vyrobit pomocí DLW (Direct Laser Writing), tato technika využívá přesně řízený laserový paprsek, který přeměňuje fotocitlivý výchozí materiál na pevnou strukturu.

Struktura DTT

Obr. 1 Struktura DTT


Aby bylo možné při 3D tisku využívat pomocné struktury, které budou následně odstraněny, je nutné rozšířit paletu chemických systémů, využívaných pro DLW. Jedním z velmi perspektivních kandidátů jsou thioly, které mají schopnost tvořit disulfidickou vazbu, kterou jde následně snadno rozbít. Článek z Angewandte Chemie popisuje metodu vycházející z phenacyl sulfidu, který je aktivován pomocí laseru o vlnové délce 700 nm, čímž je umožněna tvorba disulfidického můstku. Ten může být následně odstraněn pomocí DTT (dithiothreitolu, obr. 1).

Celý proces je znázorněn na obr. 2.

Obr. 2 Schéma DLW a odbourání disulifidického můstku

Obr. 2 Schéma DLW a odbourání disulifidického můstku

Tímto způsobem je možné vytvořit pomocné struktury, které usnadní konstrukci finálníh produktu, příp. výrobek několikrát upravovat, dokud nebude mít požadované vlastnosti. Permanentní (trvalý) inkoust lze míchat s odstranitelným inkoustem a vytvářet tak např více nebo méně porézní struktury.

Literatura

  1. M. M. Zieger, P. Mueller, A. S. Quick, M. Wegener, C. Barner-Kowollik, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 5625. Cleaving Direct-Laser-Written Microstructures on Demand

Napsat komentář