Optimització del sistema d’extrusió i determinació dels paràmetres de procés per a la impressió 3D de fibroïna de seda d’alta concentració

Abstract

Fins ara la impressió 3D s’ha vist realitzada majoritàriament amb materials polimèrics, sobretot en la tècnica FDM ja que es basa en la construcció per deposició del filament fos. És una tècnica molt recurrent i tot i els bons resultats obtinguts en el Grup de Recerca d’Enginyeria de Procés, Producte, i Producció (GREP), es vol fer un pas més i es vol engrandir la diversitat de materials amb la qual som capaços d’imprimir en 3D. Com que es vol seguir amb la línia de dispositius mèdics, s’ha optat per un material biocompatible i biodegradable dins el cos humà, la fibroïna de seda. Així doncs, l’objectiu del treball serà realitzar l’optimització del protocol de síntesis d’una biotinta formada a partir de capolls del cuc de seda Bombyx mori. L’abast del treball emmarca l’optimització del sistema d’extrusió que actualment té el GREP. A més, es realitzarà la recerca, experimentació i determinació dels paràmetres del procés d’impressió necessaris per poder imprimir la biotinta i obtenir en un futur una impressió el més precisa possible d’stents cardiovasculars. Finalment, s’ha estudiat l’efecte de diferents processos de post-tractament en les propietats mecàniques del material a través d’assajos a tracció

So far, 3D printing has been done mostly with polymeric materials, especially in the FDM technique as it is based on the construction by deposition of the molten filament. It's a very technical one recurrent and despite the good results obtained in the Process, Product, and Engineering Engineering Research Group Production (GREP), we want to go one step further and we want to enlarge the diversity of materials with which we are capable of 3D printing. Since we want to continue with the line of medical devices, we have chosen one biocompatible and biodegradable material inside the human body, silk fibroin. Therefore, the aim of the work will be to optimize the synthesis protocol of a biotin formed from Bombyx mori silkworm cocoons. The scope of the work frames the optimization of the GREP’s current extrusion system. In addition, research, experimentation and determining the printing process parameters needed to be able to print and obtain biotinta in the future an impression as accurate as possible of cardiovascular stents. Finally, it has been studied the effect of different post-treatment processes on the mechanical properties of the material through of tensile tests