Stampa 3D di inchiostri a base siliconica per la manifattura di componenti porosi in biovetro.

In this project, we report the fabrication of Bioglass scaffolds through stereolithography 3D printing using a SL1S prusa printer. The printable formulation consists of a silicone polymer blended with acrylic photocurable resin and calcium, sodium, and phosphorus salts. Water is introduced as part of an emulsion system. In this formulation, water performs multiple roles, acting as a dispersing medium, a solvent for the salts, and a pore-forming agent. We worked with three different fomulations, changing the amount of water in each (1g-1.5g-2g), looking to find the formulation (along with printnig parameters) that better matched our printing goal of 75% porosity for the green bodies. This strategy enables precursor dissolution while promoting the formation of hierarchically porous scaffolds, combining the macroporosity defined by the printed architecture with additional internal porosity within the struts. The green printed samples that gave us vaules of porosity closer to the designed porosity of 75% defined by the gyroid model were 1gH2O (74% with 2.2s exposure time) and 1.5H2O (72% with 2s exposure time), generally all the green bodies presented a porosity of at least 67% confirming the good printability of the emulsions. After firing, all samples exhibited porosity values exceeding 97% and a compressive strength in between 0.03 and 0.12 Mpa.

In questo progetto viene presentata la realizzazione di scaffold in Bioglass mediante stampa 3D stereolitografica utilizzando una stampante Prusa SL1S. La formulazione stampabile è costituita da un polimero siliconico miscelato con una resina acrilica fotopolimerizzabile e con sali di calcio, sodio e fosforo. L'acqua viene introdotta come parte di un sistema in emulsione e svolge molteplici funzioni: agisce come mezzo disperdente, come solvente per i sali e come agente porogeno. Sono state sviluppate tre differenti formulazioni, variando il contenuto di acqua (1 g, 1,5 g e 2 g), con l'obiettivo di individuare la formulazione, insieme ai parametri di stampa, più idonea a raggiungere la porosità progettata del 75% nei green bodies. Questa strategia consente la dissoluzione dei precursori e favorisce la formazione di scaffold gerarchicamente porosi, combinando la macroporosità definita dall'architettura stampata con un'ulteriore porosità interna presente all'interno dei montanti. I green bodies che hanno mostrato valori di porosità più vicini a quella di progetto, definita dal modello dei giroidi, sono risultati quelli contenenti 1 g di acqua (74% con un tempo di esposizione di 2,2 s) e 1,5 g di acqua (72% con un tempo di esposizione di 2,0 s). In generale, tutti i green bodies hanno presentato una porosità non inferiore al 67%, confermando la buona stampabilità delle emulsioni. Dopo il trattamento termico, tutti i campioni hanno mostrato valori di porosità superiori al 97% e una resistenza a compressione compresa tra 0,03 e 0,12 Mpa.