我们采用的方法是先将胶筒内的墨水通过高速的离心,将粘附在筒壁上的材料都压入胶筒底部,这种挤压也能将一部分气泡挤压出材料。然后再在真空烘箱中常温下抽真空以彻底去除气泡。需要将离心和抽真空这两个步骤循环进行3-4次,直到抽真空时不再产生气泡可认为气泡去除完成。
完成上一步骤之后,将胶筒固定到3D打印机3D-BioplotterTM(EnvisionTECGmbH,Germany)中,在打印机配套的模型软件中导入打印模型,并完成切片。在配套的控制软件中设置填充路径类型、打印速度、控制气压等参数。其中控制气压与打印速度存在相关性,可以在打印开始前,预先施加一定的气压,尝试让胶筒挤出材料丝,根据挤出丝的长度和气压施加的时间计算出实际的挤出速度,再以此为依据设定打印速度。通常情况下,我们希望挤出速度在20-30mm/s的范围内,这样能兼顾打印质量和打印效率,因此要调节气压的大小让挤出速度落在这个区间内。其次,打印速度设置要和实际挤出速度相一致,但是挤出速度计算不尽准确,需要微调一下打印速度得到最佳的打印效果。
举个例子,比如设置2bar的气压,2s中挤出丝长度为40mm,即挤出速度为20mm/s,相应的打印速度应在20mm/S左右调整比较合适。另外,环氧树脂具有较强的粘接性能,常作为胶粘剂使用,因而我们将材料打印在表面平整且粘有美纹纸的玻璃片之上,方便后续收集打印模型。
为了对比与传统方法制备的相同尺寸样品之间的差别,将制备的环氧墨水也转移到具有相同形状的钢制模具中。接下来将打印完成的样品以及带有环氧墨水的模具,放入电热烘箱中,按照以下的温度变化程序对环氧树脂进行固化:等待固化程序结束,固化就完成了。待烘箱冷却到室温后再取出样品,清除样品表面可能沾染的杂质,将表面打磨平整并且抛光,即可得到最终的样品。