정밀 마이크로플루이딕 디바이스를 위한 고급 3D 프린팅 솔루션

소량의 마이크로플루이딕 디바이스 또는 "랩온어칩(Lab-on-a-Chip)"을 CNC 가공이나 사출 성형으로 제조하는 것은 전통적으로 어려웠지만, 프로토랩스는 이를 위해 3D 프린팅 기반 마이크로플루이딕 제작 서비스를 제공합니다.

마이크로플루이딕은 일반적으로 매우 평평한 표면과 투명하고 얕은 특징을 요구하는데, 이는 밀링 및 핸드 폴리싱된 금형에서 제작하기 어렵습니다. 이러한 미세 특징은 쉽게 식별되지 않아 세심한 폴리싱이 필요하며, 사출 성형 압력은 에지를 더욱 둥글게 만들 수 있을 뿐만 아니라 이젝터 핀이 부품 표면에 영향을 미칩니다. 이젝터 핀은 부품을 금형에서 분리하는 데 큰 역할을 하지만, 성형된 마이크로플루이딕 디바이스에 외관상 영향을 줄 수 있습니다. 당사는 계속 마이크로플루이딕을 사출 성형으로도 제작하지만, 이러한 프로젝트는 먼저 프로토랩스 고객 서비스 엔지니어와 상담하시기 바랍니다.

마이크로플루이딕 제작에 3D 프린팅을 사용하는 이유

3D 프린팅 마이크로플루이딕은 이러한 모든 문제를 해결합니다. 이젝터 핀이 개입하지 않기 때문입니다. 당사는 SLA(스테레올리소그래피)를 사용해 자외선 레이저로 열경화성 레진 표면에 도면하여 부품을 제작하며, 주로 Somos WaterShed XC 11122 소재를 사용합니다. 고해상도 SL은 0.002인치(0.0508mm) 레이어 두께로 마이크로플루이딕에 필요한 미세 디테일을 구현할 수 있습니다. 채널 크기는 0.025인치(0.635mm) 정사각형 단면, 최소 벽 두께는 X·Y 축 0.004인치(0.1016mm), Z 축 0.016인치(0.4064mm)를 권장합니다. 물론 더 작은 특징도 제작 가능하지만, 빌드 시작 전 엔지니어의 신중한 검토가 필요합니다.

투명도 구현

의료 기기용 마이크로플루이딕 부품이나 새로운 렌즈 설계를 제작할 때 투명도 관련 요구사항을 말씀해 주시면, 해당 부품에 필요한 투명도를 구현하기 위한 특수 빌드를 진행할 수 있습니다. 아래쪽 표면(down-facing surface)은 SLA에서 일반적으로 필요한 서포트 구조가 없으므로 가장 높은 투명도를 가집니다. 위쪽 표면(up-facing surface)이 그다음으로 좋은 마감을 보이고, 수직 표면이 그 뒤를 잇습니다. 최적의 투명도를 위해 평평한 표면은 샌딩이나 폴리싱해 눈에 보이는 레이어를 제거합니다. 렌즈 및 투명 부품(마이크로플루이딕 부품 제외)의 경우 투명 우레탄 코팅을 적용해 투명도를 더욱 향상시킵니다.

새로운 마이크로플루이딕 부품을 제작하거나 투명한 표면이 필요한 미세 디테일 부품이 있다면, 마이크로플루이딕 제작을 위한 고해상도 SLA를 적극 검토해 보시기 바랍니다. 설계가 처음부터 완벽하지 않더라도 개발 시간을 크게 단축하고 금형 수정의 잠재적 고비용을 줄일 수 있습니다.

protolabs.com에서 마이크로플루이딕에 대해 자세히 알아보거나, 고객 서비스 엔지니어(ADMIN@MFGROBOTS.COM 또는 877.479.3680)에게 문의하세요.