Двухэтадочные твердоликвидные производства могут быть также применены к производству структурных материалов микросферы в различных областях исследования, в том числе электроники, биофармацевтических, энергетических и оборонных секторов. Эта система не требует проводов или электрического соединения и позволяет измерять широкий спектр применений, связанных с деформацией микроструктуры. Перед началом процедуры создать экспериментальную платформу, которая включает в себя модифицированный 3-D принтер, индикатор датчика напряжения, устройство для вождения, опорную раму, алюминиевую планку, объектив PDMS, смартфон, вес, печатный усилитель и датчик напряжения.
Установите высоту нейлонового слоя в принтере до 0,05 миллиметра. Установите диаметр печатной головки до 0,2 миллиметра и установите температуру сопла до 220 градусов по Цельсию. Установите скорость печати до 2000 миллиметров в минуту.
Отрегулируйте ориентацию сферической экструзионой головки так, чтобы металлическое сопло столкнулись с низкой температурной платформой и распечатыв контур, чтобы обеспечить нормальное экструзию. Затем повесьте нейлон на колонку. Передняя часть должна войти в контейнер катушки печати, чтобы расплавиться металлическим соплом.
Чтобы собрать микроскоп PDMS, используйте магнитный мешалка, чтобы смешать соотношение веса PDMS прекурсора для лечения раствора агента и де-газ смеси в течение 40 минут. Когда все пузырьки были удалены, залить смесь в контейнер PDMS сферической экструзии головы и повернуть сферической экструзии головы и платформы, так что пластиковые сопла сталкивается с высокой температурой платформы. Установите пластиковый приращение сопла до 50 микролитров и используйте вращение сопла и двигатель степпера в оси З, чтобы поместить нижний конец устройства пипетки на 20 миллиметров от формы.
Затем нагрейте высокотем температурную платформу и сожмите контейнер PDMS для печати объектива PDMS. Когда печатный объектив PDMS остынет до комнатной температуры, используйте резиновые пинцеты, чтобы удалить его из принтера. Для выполнения измерения нагрузки испытания деформации, используйте гайки и болты, чтобы исправить один конец 380 на 51 на 3,8 миллиметра алюминия 6063-T83 бар к операционному столу и сделать крест в центре и 160 миллиметров от свободного конца кантилевер балки.
Чтобы удалить слой оксида на балке, полировать поверхность тонкой наждачной бумагой под углом около 45 градусов со стороны сетки провода датчика напряжения. Используйте вату, пропитанную ацетоном, чтобы протереть поверхность отшлифовавания кантилеверного луча и поверхность пасты датчика деформации. Затем подключите водительское устройство и индикатор датчика напряжения и включите питание.
Затем смонтировать датчик напряжения на центральную поверхность алюминиевой планки на ее фиксированном конце и зафиксировать стандартный вес на свободный конец пучка кантилевера для управления концентрированным входом силы. Заведите базовое считывка с помощью обычного индикатора датчика деформации с четвертью метода соединения моста перед заменой датчика деформации нейлоновым усилителем. Прикрепите объектив PDMS к камере смартфона с восьмимегапиксельным сенсором на расстоянии фокусировки 29 миллиметров и отрегулируйте фокусное расстояние камеры до получения четкого изображения.
Затем используйте микроскоп PDMS для чтения смещения указателя. Для выполнения анализа конечных элементов импортируйте пучок кантилевера и механизм усиления в материальную библиотеку программного обеспечения и моделируйте их позиции размещения. Проанализируйте механические свойства указателя механизма усиления под действием кантилевера и используйте тетраэтральные элементы с прекрасным размером элемента для создания сеток для использования в 3-D геометрических моделях.
Затем уточните петли сгибания, особенно шарнир между указателем и другими телами, и примените концентрированную силу одного ньютона к центру свободного конца кантилеверного луча. По мере повышения температуры платформы уменьшается диаметр капли и радиус кривизны, увеличивается угол контакта. Здесь показано сравнение экспериментального измерения смещения с моделированием FEA для нейлона, в то время как этот график иллюстрирует минимальные и максимальные расхождения между склонами для АБС.
В этом репрезентативном эксперименте были определены чувствительность измерений для нейлона и АБС. Контролировать температуру литья объектива PDMS сложно. Мы используем бесконтактный инфракрасный радиационный термометр и высокотау температурную платформу, чтобы гарантировать, что изменения температуры находятся в пределах толерантности.
Этот метод производства твердой жидкости может также применяться к исследованиям в области биофармацевтических препаратов, особенно для подготовки микросферных структур.
