2016年2月24日
莱斯大学的生物工程师通过改变一种商用级别的CO，开发了OpenSLS，这是一种开源的选择性激光烧结平台2激光切割机。
莱斯大学(Rice University)生物工程系米勒实验室(Miller Lab)的研究人员使用一种商用级别的二氧化碳激光切割机创建了OpenSLS，这是一种开源的选择性激光烧结平台，可以用粉状塑料和生物材料打印复杂的3d物体。欧洲杯足球竞彩(图片来源:杰夫·菲特洛/莱斯大学)
OpenSLS能够打印复杂的3D物体，从生物材料到粉末塑料。欧洲杯足球竞彩它比市场上现有的便宜近40倍，并为研究人员提供了一个使用他们自己定制的粉末材料的机会。欧洲杯足球竞彩
Rice的OpenSLS平台与其他商用选择性激光烧结(SLS)平台具有相同的设计规格和性能。发表在《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)上的一篇开放获取论文对该系统进行了描述。
低成本、开源微控制器被用于构建OpenSLS。该平台的建造成本不到1万美元，而商业SLS平台的起价一般在40万美元左右，最高可达100万美元。
SLS技术已经有20多年的历史了，它是3D打印技术中仅有的能够形成突出和分叉物体的技术之一。SLS技术对于创建我们在工作中使用的一些复杂形状是完美的，比如肝脏和其他器官的血管网络。
Jordan Miller，莱斯大学生物工程助理教授
他补充说，商用SLS机器通常不会给用户提供使用自己的粉末材料制造物体的机会，而这对致力于利用生物材料进行再生医学和其他生物医学应用的研究人员来说实际上是至关重要的。欧洲杯足球竞彩
设计我们自己的激光烧结机意味着公司对可用于再生医学研究的生物材料类型没有强制性限制。欧洲杯足球竞彩
伊恩·金斯林格，莱斯大学研究生
水稻团队证明这台机器是能够打印一系列复杂的对象使用尼龙粉、高分辨率的3 d烧结的常用材料,以及聚已酸内酯(PCL),经常使用的无毒高分子研究建立模板工程骨。
就价格而言，OpenSLS让大多数实验室都能使用这项技术，而我们从一开始的目标就是以一种便于他人复制我们的工作并帮助该领域在设备和最佳实践上实现标准化的方式来完成这项工作。2020欧洲杯下注官网我们开放了所有硬件设计和软件修改，并通过Github分享。
伊恩Kinstlinger, Gradu学生吃,米饭大学
OpenSLS的功能与大多数传统的基于挤压的3D打印机不同，后者通过针挤压熔化的塑料来绘制2D图案，然后使用连续的2D层来构建3D对象。
SLS激光器的工作原理是照射在塑料粉末的平面上。当激光接触粉末时，粉末在激光的焦点处开始烧结或熔化，形成体积小的固体材料。打印机可以通过在二维空间中追踪激光来制造最终组件的单层。
这个过程有点像完成焦糖布丁，厨师撒上一层糖粉，然后用手电筒加热表面，使粉末颗粒融化在一起，形成固体层。这里，我们有粉末状的生物材料，我们的热源是聚焦的激光欧洲杯足球竞彩束。
乔丹·米勒助理教授美国莱斯大学生物工程学院niversity
在SLS过程中，一旦每一层完成，就必须铺设一层新的粉末，然后激光重新激活以追踪随后的一层。
由于烧结的物体在3D中完全由粉末支撑，这项技术使我们能够接触到其他3D打印技术无法生产的难以置信的复杂结构。
乔丹·米勒助理教授美国莱斯大学生物工程学院niversity
2013年初，米勒作为开源制造商运动的积极参与者，第一个将商用CO2激光切割机作为经济、多功能选择性烧结机的关键竞争者。
激光切割机通常用于制作珠宝、亚克力雕像、玩具、奖杯和其他商业产品。
切割机的激光已经在正确的波长范围内——大约10微米——并且机器配备了硬件来控制激光功率和高精度的x轴和y轴。
乔丹·米勒助理教授美国莱斯大学生物工程学院niversity
2013年，米勒举办了一个为期四周的硬件原型速成班，名为先进制造研究所(AMRI)。AMRI的一名参与者Andreas Bastian是一名艺术家和工程师，他接受了开发开源SLS打印机的挑战。他创建了一个集成的、高精度的z轴和粉末处理系统，并将其与来自Ultimachine.com的开源3D打印机电子设备相结合。米勒解释说，巴斯蒂安使用机器的激光切割功能来制造粉末处理系统的几个丙烯酸组件。
你可以用你正在升级的激光切割机切割大部分需要的零件。制造OpenSLS的零部件大约需要2000美元，而将零部件添加到现有的激光切割机和校准机器通常需要几天时间。
乔丹·米勒助理教授美国莱斯大学生物工程学院niversity
改进的激光切割机可以从粉末中打印出三维物体
巴斯蒂安2013年秋天从赖斯大学毕业时，“我们已经证明了概念，”米勒说,“但仍需要做大量的额外工作，以证明OpenSLS可以用于生物工程，这是伊恩和团队的其他成员完成的。”
米勒承认，金斯特林格的PCL实验至关重要。PCL是一种生物相容性塑料，可以用于人体的医疗植入。
体内的生物可以利用三维零件的建筑复杂性，但不同的形状和表面在不同的情况下是有用的。
乔丹·米勒助理教授美国莱斯大学生物工程学院niversity
Kinstlinger指出，在某些情况下，在粗糙表面和相互连通的孔隙结构中，增加表面积是首选，而在其他生物应用中，光滑表面是首选。
Kinstlinger考虑了PCL的所有可能性，创造了一种有效的方法，使PCL物体的粗糙表面在打印出来时变得光滑。他发现，通过将这些成分暴露在溶剂蒸汽中短暂的时间，大约5分钟，由于表面张力的影响，会提供一个高度光滑的表面。
而使用人类骨髓基质细胞进行测试(一种成体干细胞能够分化形成皮肤、骨骼、血管和其他组织),Kinstlinger发现vapor-smoothed PCL结构功能和模板工程组织与一些相同的属性自然骨。
干细胞粘附在模板表面，存活下来，沿着骨谱系分化，并在整个支架上沉积钙。
伊恩Kinstlinger, Gradu学生吃,米饭大学
米勒说,“我们的工作表明，OpenSLS为科学界提供了一个可访问的平台，用于研究激光烧结和在各种塑料和生物材料中制造复杂几何形状。欧洲杯足球竞彩这是开源社区的又一次胜利。”
莱斯大学为这项研究提供了资金。其他作者包括来自赖斯的萨曼莎·保尔森、丹尼尔·黄、安德森·塔和大卫·亚拉奇;以及密歇根州兰辛市兰辛制造商网络的蒂姆·施密特。
来源:http://www.rice.edu/