Laboratorní zařízení pro tažení polymerních vláken z polymerní kapky na bázi modifikované 3D tiskárny

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24210%2F25%3A00014365" target="_blank" >RIV/46747885:24210/25:00014365 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/46747885:24510/25:00014365

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Laboratorní zařízení pro tažení polymerních vláken z polymerní kapky na bázi modifikované 3D tiskárny

Popis výsledku v původním jazyce

Výsledkem je laboratorní zařízení určené pro tažení polymerních vláken metodou drawing z polymerní kapky. Zařízení je postaveno na bázi komerčně dostupné 3D tiskárny Creality Ender 3 V2, která byla konstrukčně i funkčně zásadně modifikována. Původní filamentový extruder byl nahrazen dávkovacím systémem se stříkačkou, umožňujícím přesné dávkování polymerních roztoků o objemu 3–5 ml. Zařízení využívá kartézský souřadnicový systém XYZ s krokovými motory NEMA 17 a mikrokrokovým řízením (1/16 kroku), což umožňuje plynulý a opakovatelný pohyb extruderu při tažení vláken. Řídicí elektronika je založena na open-source firmware Marlin, který byl rozšířen o podporu externího softwarového řízení. Zařízení umožňuje experimentální výrobu jednotlivých mikro- a nanovláken z biodegradabilních i vodorozpustných polymerů (např. PCL, PVA, PEO) s kontrolou klíčových technologických parametrů, jako je rychlost tažení, vzdálenost vláken, objem polymerní kapky a trajektorie pohybu. Funkčnost zařízení byla experimentálně ověřena v laboratorních podmínkách.

Název v anglickém jazyce

Laboratory Device for Drawing Polymer Fibers from a Polymer Droplet Based on a Modified 3D Printer

Popis výsledku anglicky

The result is a laboratory device designed for drawing polymer fibers from a polymer droplet using the drawing method. The device is based on a commercially available Creality Ender 3 V2 3D printer, which was significantly modified both mechanically and functionally. The original filament extruder was replaced by a syringe-based dispensing system, enabling precise dosing of polymer solutions with volumes of 3–5 ml. The device operates in a Cartesian XYZ coordinate system driven by NEMA 17 stepper motors with microstepping control (1/16 step), providing smooth and repeatable motion during fiber drawing. Control electronics are based on the open-source Marlin firmware, extended to allow external software-based control. The system enables experimental production of individual micro- and nanofibers from biodegradable and water-soluble polymers (e.g., PCL, PVA, PEO), with control over key technological parameters such as drawing speed, fiber spacing, droplet volume, and motion trajectory. The functionality of the device has been experimentally verified under laboratory conditions.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

KSA-2024-22

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Základ zařízení: Creality Ender 3 V2 Kinematika: kartézský systém XYZ Pohony: krokové motory NEMA 17 Řízení motorů: mikrokrokování 1/16 Maximální polohovací rozlišení: cca 0,0125 mm Extruder: dávkovací systém se stříkačkou (3–5 ml) Materiály: PCL, PVA, PEO, želatina (experimentálně ověřeno) Firmware: Marlin (upravený) Komunikace: USB / sériová linka Režim provozu: laboratorní experimentální zařízení Kontaktní osoba Andrij Šynkarenko (andrii.shynkarenko@tul.cz)

Ekonomické parametry

Pořizovací cena základní tiskárny: cca 6 000 Kč Cena mechanických úprav a extruderu: cca 4 000 Kč Cena řídicí elektroniky a kabeláže: cca 2 000 Kč Celková pořizovací cena zařízení: cca 12 000 Kč

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

46747885

Název vlastníka

Technická univerzita v Liberci

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—