Drucken auf einem Substrat für PDMS-Formanwendungen

Eine häufige Motivation für die additive Fertigung ist die Verringerung des Zeit- und Kostenaufwands für einige Werkzeuganwendungen, wie z. B. Urmodelle für PDMS-Formen. Beim Einsatz der additiven Fertigung zur Verkürzung der Vorlaufzeiten ist es wichtig, nur das zu drucken, was gedruckt werden muss, um den Prozess nicht zusätzlich zu verlängern. Bei der Verwendung von microArch® Druckern kommen diese beiden Ideen zusammen, und die Vorlaufzeiten für bestimmte 3D-gedruckte Werkzeuganwendungen können im Vergleich zu anderen additiven Verfahren sogar noch kürzer sein.

Bedrucken eines Substrats

Der Druck auf ein Substrat verkürzt die Bauzeit, so dass sich das microArch-System auf die Herstellung viel kleinerer Merkmale konzentrieren kann, bei denen eine hohe Auflösung und Detailgenauigkeit entscheidend sind. Das gebräuchlichste Substrat für den Druck ist Glas, etwa ein Objektträger. Während ein Glassubstrat eine ergonomischere Lösung für die Handhabung kleiner Teile sein kann, ist die Haftung zwischen dem gedruckten Teil und dem Glas für PDMS-Gussanwendungen nicht stark genug. Die Haftung muss stark genug sein, damit die Merkmale auf dem Substrat den Entformungsprozess überstehen können. Durch das Aufkleben einer optisch klaren Vinylfolie auf das Glassubstrat wird dieses Problem zunächst gelöst. Dieses Verfahren ist kostengünstig und erfordert nur wenige Minuten Vorbereitungszeit.

Dieses Mustermodell für mikrofluidische Geräte zum PDMS-Gießen hat eine Basis von 4 mm und Kanäle von 400 µm. Es würde 4-5 Stunden dauern, das gesamte Urmodell zu drucken. Ein 3mm-Glas-Objektträger und ein 1mm-Rinzyl-Einweg-Objektträger wurden ausgerichtet und zusammengeklebt, so dass die 4mm-Basis nicht gedruckt werden musste. Durch das Hinzufügen der vorgefertigten Basis zur Plattform vor dem Druck mussten nur noch die Mikrokanäle gedruckt werden, was nur 30 Minuten in Anspruch nahm.

CAD-Modell eines mikrofluidischen Musters für die PDMS-Fertigung
Mikrofluidisches Mustermuster mit gedruckter Basis
Mikrofluidisches Mustermodell mit vorgefertigter Basis

Testen des Master-Patterns

Die Haftung der gedruckten Elemente auf dem Substrat wurde getestet, indem Verpackungsklebeband auf die Oberseite geklebt und schnell abgezogen wurde. Nach mehrmaligem Abziehen des Klebebands kam es zu keiner Ablösung vom Substrat.

Prüfung der Haftung des auf ein Substrat gedruckten mikrofluidischen Urmusters

Über BMF

Boston Micro Fabrication (BMF) hat sich auf 3D-Druck mit Mikropräzision spezialisiert. Unser microArch-System nutzt die PμSL-Technologie, ein einzigartiges 3D-Druckverfahren, das Licht, anpassbare Optiken, eine hochwertige Bewegungsplattform und kontrollierte Verarbeitungsmechanismen nutzt, um die branchenweit genauesten und präzisesten hochauflösenden 3D-Drucke für die Produktentwicklung, Forschung und industrielle Kleinserienproduktion herzustellen. Die Technologie stellt einen echten Durchbruch in der Branche dar, da sie Produktherstellern die Möglichkeit gibt, die Vorteile des 3D-Drucks zu nutzen, ohne Abstriche bei der Qualität oder dem Umfang zu machen. Kontaktieren Sie uns, um mehr über die PµSL-Technologie für den Mikro-3D-Druck zu erfahren.