پرینتر سه بعدی

انتخاب رزین مناسب برای یک کاربرد خاص ضروری است. رزین ها توسط کسانی که مایل به ایجاد اشیایی با وضوح بالاتر جزئیات، با سطح صاف، متراکم یا کمتر متخلخل هستند، علاوه بر سهولت تکمیل پس از چاپ، ترجیح داده می شوند. علاوه بر این، زمان یک عامل تعیین کننده در انتخابپرینتر سه بعدی های است که به جای فیلامنت از رزین استفاده می کنند. به طور کلی به دو گروه رزین های استاندارد و رزین های پیشرفته تقسیم می شوند. رزین های استاندارد رایج ترین هستند، دارای مزیت هزینه عالی هستند، خواص مکانیکی خوبی دارند، شفاف هستند و می توانند در رنگ های مختلف رنگ آمیزی شوند و معمول ترین کاربرد آنها در چاپ نمونه های اولیه برای اهداف مختلف است. برخی از رزین ها خواص مشابهی با رشته ها دارند، مانند مورد zABS که شبیه رشته ABS است. گروه رزین های پیشرفته برای کاربردهای خاص تر است و به طور گسترده در مهندسی، دندانپزشکی، پزشکی، بازی و جواهرات استفاده می شود. در این دسته رزین های مبتنی بر بیولوژیک، شفاف، قابل شستشو با آب، انعطاف پذیر، زیست تخریب پذیر، ریخته گری، فلورسنت و پخت سریع قرار می گیرند. با توجه به ویژگی های خود، آنها دارای مقاومت مکانیکی بهتر، وضوح پرینت بهتر، بوی کم، دقت بالاتر، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت در برابر خراش و غیره هستند.

نکته مهم این است که رنگ فیلامنت ها و رزین ها باید برای هر کاربرد در نظر گرفته شود، زیرا رنگ مورد استفاده در ساخت مواد اولیه می تواند با خواص محصول تداخل داشته باشد. به عنوان مثال، اگر هدف توسعه یک الکترود کامپوزیت بر اساس PLA و گرافیت باشد و از یک رشته سفید استفاده کنید (رنگ سفید معمولاً از TiO2 ساخته می شود). همه عوامل باید در نظر گرفته شوند تا اطمینان حاصل شود که کارایی این الکترود فقط پیش سازهای آن بدون در نظر گرفتن رنگ رشته PLA است. به عنوان مثال، TiO2 درون رشته ممکن است پورپرپرت های فوتوکاتالیستی را برای دستگاه پرینتر سه بعدی نهایی ایجاد کند (Browne et al., 2020).

نمونه هایی از کاربردهای پرینتر سه بعدی در دستگاه های الکتروشیمیایی

سلول های الکتروشیمیایی پرینت سه بعدی برای سنجش و سایر کاربردها

در این بخش، مجموعه ای از انتشارات را ارائه خواهیم کرد که به استفاده از پرینتر سه بعدی های در توسعه دستگاه های الکتروشیمیایی می پردازد. از سال 2012 رشد تصاعدی در مقالات مربوط به فناوری چاپ سه بعدی مرتبط با الکتروشیمی مشاهده شده است، همانطور که در کارهای قبلی بررسی های انتقادی انجام شده که توسعه حسگرهای الکتروشیمیایی با استفاده از این فناوری را برجسته می کند گزارش شده است (Cardoso et al., 2020b; Hamzah et al., 2018). فناوری پرینت سه بعدی امکان توسعه و تولید سلول های الکتروشیمیایی خاص را برای چندین کاربرد متنوع و افزایش داده است. همانطور که قبلا ذکر شد، بسیاری از نشریات به استفاده از این فناوری در الکتروشیمی و روش های الکتروآنالیز پرداخته اند، اما در مورد توسعه سلول های الکتروشیمیایی کمی گزارش شده است. در اینجا نمونه هایی از سلول های الکتروشیمیایی ساخته شده از یک پرینتر سه بعدی و کاربردهای مربوطه را ارائه خواهیم داد. جدول 2 تعداد بی شماری از طرح های سلولی را با توجه به کاربرد پیش بینی شده توسط گروه های مختلف تحقیقاتی خلاصه می کند.

انتخاب رزین مناسب برای یک کاربرد خاص ضروری است. رزین ها توسط کسانی که مایل به ایجاد اشیایی با وضوح بالاتر جزئیات، با سطح صاف، متراکم یا کمتر متخلخل هستند، علاوه بر سهولت تکمیل پس از چاپ، ترجیح داده می شوند. علاوه بر این، زمان یک عامل تعیین کننده در انتخابپرینتر سه بعدی های است که به جای فیلامنت از رزین استفاده می کنند. به طور کلی به دو گروه رزین های استاندارد و رزین های پیشرفته تقسیم می شوند. رزین های استاندارد رایج ترین هستند، دارای مزیت هزینه عالی هستند، خواص مکانیکی خوبی دارند، شفاف هستند و می توانند در رنگ های مختلف رنگ آمیزی شوند و معمول ترین کاربرد آنها در چاپ نمونه های اولیه برای اهداف مختلف است. برخی از رزین ها خواص مشابهی با رشته ها دارند، مانند مورد zABS که شبیه رشته ABS است. گروه رزین های پیشرفته برای کاربردهای خاص تر است و به طور گسترده در مهندسی، دندانپزشکی، پزشکی، بازی و جواهرات استفاده می شود. در این دسته رزین های مبتنی بر بیولوژیک، شفاف، قابل شستشو با آب، انعطاف پذیر، زیست تخریب پذیر، ریخته گری، فلورسنت و پخت سریع قرار می گیرند. با توجه به ویژگی های خود، آنها دارای مقاومت مکانیکی بهتر، وضوح پرینت بهتر، بوی کم، دقت بالاتر، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت در برابر خراش و غیره هستند.

نکته مهم این است که رنگ فیلامنت ها و رزین ها باید برای هر کاربرد در نظر گرفته شود، زیرا رنگ مورد استفاده در ساخت مواد اولیه می تواند با خواص محصول تداخل داشته باشد. به عنوان مثال، اگر هدف توسعه یک الکترود کامپوزیت بر اساس PLA و گرافیت باشد و از یک رشته سفید استفاده کنید (رنگ سفید معمولاً از TiO2 ساخته می شود). همه عوامل باید در نظر گرفته شوند تا اطمینان حاصل شود که کارایی این الکترود فقط پیش سازهای آن بدون در نظر گرفتن رنگ رشته PLA است. به عنوان مثال، TiO2 درون رشته ممکن است پورپرپرت های فوتوکاتالیستی را برای دستگاه پرینتر سه بعدی نهایی ایجاد کند (Browne et al., 2020).

نمونه هایی از کاربردهای پرینتر سه بعدی در دستگاه های الکتروشیمیایی

سلول های الکتروشیمیایی پرینت سه بعدی برای سنجش و سایر کاربردها

در این بخش، مجموعه ای از انتشارات را ارائه خواهیم کرد که به استفاده از پرینتر سه بعدی های در توسعه دستگاه های الکتروشیمیایی می پردازد. از سال 2012 رشد تصاعدی در مقالات مربوط به فناوری چاپ سه بعدی مرتبط با الکتروشیمی مشاهده شده است، همانطور که در کارهای قبلی بررسی های انتقادی انجام شده که توسعه حسگرهای الکتروشیمیایی با استفاده از این فناوری را برجسته می کند گزارش شده است (Cardoso et al., 2020b; Hamzah et al., 2018). فناوری پرینت سه بعدی امکان توسعه و تولید سلول های الکتروشیمیایی خاص را برای چندین کاربرد متنوع و افزایش داده است. همانطور که قبلا ذکر شد، بسیاری از نشریات به استفاده از این فناوری در الکتروشیمی و روش های الکتروآنالیز پرداخته اند، اما در مورد توسعه سلول های الکتروشیمیایی کمی گزارش شده است. در اینجا نمونه هایی از سلول های الکتروشیمیایی ساخته شده از یک پرینتر سه بعدی و کاربردهای مربوطه را ارائه خواهیم داد. جدول 2 تعداد بی شماری از طرح های سلولی را با توجه به کاربرد پیش بینی شده توسط گروه های مختلف تحقیقاتی خلاصه می کند.