SOLIDWORKS i Formularz 2 używany do wykonywania mikroprocesorowych zaworów drukowanych 3D do IV Fluid Transfusion

Grupa naukowców z Alfred State College, jednego z ośmiu Colleges of Technology w ramach systemu State University of New York (SUNY), ostatnio napisała pracę zatytułowaną "3D Printed Micro Check Valve for Biomedical Applications", opisującą, w jaki sposób wykorzystano drukowanie 3D i modelowanie SOLIDWORKS do opracowania nowatorskiego, odciskanego mikroprzekaźnika do konkretnego zastosowania biomedycznego: transfuzji IV.

"Artykuł przedstawia projekt, produkcję i testowanie mikroprzeływania używanego w IV przetoczenia płynów "- napisali naukowcy. "Celem było zaprojektowanie zaworu zwrotnego, który mógłby zostać sklasyfikowany jako mikrosystem i byłby w pełni funkcjonalny, gdy byłby stosowany w I.V. transfuzja. Zawór zwrotny ma swobodną kulkę pływającą na torach. Gdy płyn zostanie przepchnięty przez zawór, kulka przesunie się, aby otworzyć komorę przepływu, umożliwiając przepływ płynu. Kiedy przepływ się zatrzyma, piłka ześlizgnie się po torach, aby zatrzymać przepływ powrotny. " CD3D .

Początkowa konstrukcja mikro-zaworu kontrolnego wykorzystywała części kulowe i gniazdowe, w których kulka 2 mm blokowałaby mniejszy kanał przed jakimkolwiek przepływem wstecznym, a następnie osadzała się w perforowanym gnieździe, aby płyn mógł przejść. Następnie zespół dodał pręty, aby utrzymać piłkę w komorze i użył podobnego do kapelusza dna, aby zakryć mniejszy kanał. Dodano małe zakładki, które połączono z tymi prętami, aby kulka się nie obracała.

"Aby poprawić działanie zaworu, zaprojektowano trójczęściowy zawór zawierający perforowany pierścień, zawierający pierścień z pręty i kulka z wyciętymi rowkami "- wyjaśniają naukowcy. "Kula wciąż musi zawierać zakryte dno, aby umożliwić właściwe zapobieganie przepływowi wstecznemu, podczas gdy pręty muszą pozostać, aby pomieścić piłkę. Gdy płyn dostanie się z wlotu zaworu, kulka zostanie wepchnięta do perforowanego pierścienia, umożliwiając swobodny przepływ płynu wokół kulki przez małe otwory w pierścieniu. Gdy płyn przestanie płynąć, przeciwciśnienie na wylocie zaworu popchnie kulkę równo do wlotu zaworu, zapewniając, że żaden płyn nie będzie mógł płynąć do tyłu. "

Kapturek dno tworzy szczelne zamknięcie na wlocie zaworu, zapobiegając przepływowi wstecznemu. Ta konstrukcja nie używa kulki obciążonej sprężyną, ale polega raczej na prawach przepływu ciśnienia, aby inicjować tylko jednokierunkowy przepływ.

Drukarka 3D Form 2 była używana do tworzenia części, modelowanych najpierw w SOLIDWORKS , z ABS. Te trzy częściktóre składa się na zawór zwrotny - kulę, wlot zaworu i perforowany wylot pierścienia - zostały wydrukowane w 3D w tym samym czasie. Wypełniony zawór został pokryty cienką warstwą parylenu, dzięki czemu jest bezpieczny w użyciu w ludzkim ciele.

Zawór zwrotny został wykonany w dwóch rozmiarach, z których większy służy jako wizualne przedstawienie tego, co działo się w normalnym zaworze, który służył do zbierania danych i wyników testów. Zespół przeprowadził wiele testów na dwóch zaworach zwrotnych, aby udowodnić, że pozwolą na swobodny przepływ płynów, a jednocześnie zapobiegnie wszelkiemu przepływowi wstecznemu, w tym poddaniu 3D wydrukowanych zaworów zwrotnych pewnemu ciśnieniu, a także zobaczeniu, czy jakikolwiek płyn mógłby swobodnie przepływają przez niego bez użycia dużego ciśnienia.

"Testy wykazały, że konstrukcja zaworu zwrotnego pozwalała na zerowy przepływ wstecz, a jednocześnie pozwalała na przepływ przez urządzenie we właściwym kierunku z szybkością 98,6 μl / s," - podsumowali naukowcy.

Współautorami artykułu są Abdou Mbaye, Colton Kreamer, Lukas Zink, Mitchell Fredenburg i Reza Rashidi.