Mikrofluidikai struktúrák Objet Polyjet technológiájú 3D nyomtatáson alapuló direkt prototipizálással

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sántha Hunor
Elektronikai Technológia Tanszék

Akril alapú fotopolimer nyomtatására képes Objet Eden 250 típusú, 3D RPT (Rapid Prototyping Technology) készülék által létrehozott struktúrákat vizsgáltam elsősorban mikrofluidikai felhasználhatóság szempontjából. A berendezés 16 µm-es felbontása lehetőséget ad különféle mikrofluidikai struktúrák létrehozására. A 3D nyomtatás előnye az olcsósága és gyorsasága. Prototípus szintű részegységek legyártása akár a tervezéstől számított egy napon belül megvalósítható.

A tesztmintákat egyrészt mikroszkóp segítségével vizsgáltam, a struktúrákhoz egyedileg illesztett képfeldolgozó algoritmust készítettem. Az eljárás pontosságát keresztcsiszolati modellek segítségével ellenőriztem. Méréseket végeztem továbbá az RPT berendezés által készített, termikusan bondolt (értsd: ragasztott) tesztmintákon. A bondolás kötéserősségét túlnyomásos levegő segítségével vizsgáltam. Összesen 250 struktúráról készítettem felvételt mikroszkóppal, melyből 30 kép keresztcsiszolati modellekről készült, és 30 db termikusan bondolt modellt vizsgáltam.

Legyezőszerű csatorna elágazásokat a nyomtató berendezés 3°-os hibahatáron belül megvalósítja, nagyobb szöget bezáró csatornák esetében ez az érték javul. Meander-rendszerek mikrofluidikai alkalmazása már 5 600 µm görbületi sugarú struktúrával, kis hibával megvalósítható, ha a csatornaszélesség nagyobb, mint 500 µm. A keverő modulokban oly gyakran használt elliptikus hengerek alapterületeinek aránya az elméleti értékhez képest nem csökkenthető 135% alá az RPT által megvalósítható és mikrofluidikai alkalmazásokban használt mérettartományban. Termikusan bondolt 3D RPT berendezés által készített mikrofluidikai struktúrák kötéserősségét 250 kPa nyomásig tudtam vizsgálni. Ezt a nyomásértéket a tesztminták mindegyike mechanikai sérülés nélkül elviselte, így a kötéserősség teljes tartományának vizsgálatához további méréstechnika kidolgozása lehet szükséges.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.