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ラボでやろう。

分子模型は直観的に構造を理解することに有用です。複雑な構造を持ったタンパク質の分子模型を手軽に印刷し、研究に役立てる日が来ることを目指してブログを開始しました。※2013年9月現在、ほぼその製法を確立出来つつあります。もし自分の研究室でも、と考えていらっしゃる方は、まず川上までご連絡ください。

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糊、カプトンテープ、アセトン。

warpingは主に印刷ステージと印刷物の剥離現象を指します。
実は印刷物内でも、収縮力により、途中で積層面が剥離して、そこからめくれ上がることも起こるのですが、
それは今は置いておき、ステージと印刷物の剥離について述べますと、

Cubeの標準の、ステージと印刷物の接着方法は、Cubeスティックという水糊をステージに薄く塗布し
これが乾いた状態の表面に、最初のABS樹脂レイヤーが乗るという方式です。
確かにお手軽で、印刷後は水洗いするだけ糊が流れ落ち、印刷物が簡単に剥がれてくれるので、良い方法です。
しかし、少しでも大きな(目安として1辺が5センチ以上。立方体でなくとも一辺が長ければwarpingが起こる)
しかも密に詰まったような形状の印刷物を打ち出すと、とたんにこのwarpingを実感すると思います。
つまり糊では接着力が足りないのです。
分子表面模型の様な大きな形状の印刷にはこれは深刻です。出来るだけ印刷物の密度を下げるようにしたいところです。Cube第二世代は、fill密度がhollow,strong,solidと選択できたはずなので、一番薄いhollowで試してみるのが良いかもしれません。
一般的な印刷の話では、実は、直角な四隅があるような印刷物では、円盤状の物体を準備してき、印刷物の
四隅にわざとつなげて印刷するようにし、この円盤状の印刷物がステージにへばりついている力を利用して
(薄いのでwarping起こりにくい)本体の印刷物のwarpingを防ぐ、という戦略が有名(成功例リンク)ですが、分子表面の様な複雑な形状では印刷後、円盤を切り離すのが大変なのでこの手法は通用しないでしょう。

ABS樹脂印刷で有名なのは、カプトンテープ法です。
カプトンテープは、ABS樹脂と良くくっつき、特に高温では顕著です。
これを利用して、ステージにカプトンテープを一様に貼り付けておき、その上にABS樹脂を乗せていく
方式です。これは初代Cubeでは大成功でした。かなり大きな物体でも、剥離なしに印刷が出来ていました。
印刷終了後、十分冷えると、簡単にはがせますし、剥がした後の印刷物表面はカプトンテープ表面と同じで
つるつるです。そのため分子表面模型を2分割して印刷後、両部品を分割面でぴったり張り合わせることが
出来ました。(ラフト無しで印刷する必要が有ります)
また印刷後も、カプトンテープはABSとの接着力が落ちていませんので、何度も繰り返し印刷できていました。
(手の脂などが残っていると接着力が落ちるので、印刷前にエタノールなどでふき取る作業は必要です)

第二世代では、加熱温度が低いそうなので、どこまでこのカプトンテープの接着力があるのかわかりませんが、
試してみる価値はあると思います。
またカプトンテープの表面をあらかじめ紙やすりなどで傷を付け、ABS樹脂との接着面積を
増やしておくと接着力が上がるという報告もあります。試してみるべきでしょう。
カプトンテープのメーカーによる違いもあるかもしれません。私はmonotaroの自社ブランド、格安のテープを
購入して使っていますが、これが高価なテープより接着力が高かったので、もっぱらこれを使っています。

さらに、カプトンテープの上に、直接ABS樹脂の最初の層を乗せるのではなく、あらかじめ、
カプトンテープ面に、ABS樹脂の印刷屑をアセトンで溶かした溶液を塗布しておくとさらに接着力が
増します。これで初代ではほとんどの場合でのwarpingを防ぐことが出来ていました。
もし第二世代に印刷の一時停止機能などが付加されているとしたら、第一層が印刷された際に、剥がれそうな
ところにアセトンかアセトンジュースを塗りつけて、ステージと第一層の接着を強固にしておくことは
非常に有力でしょう。(3DTouchなどはこれを使って剥離を防げました)
  1. 2013/07/27(土) 21:21:22|
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