The invention discloses a pre-light curing extrusion 3D printing nozzle for a variety of photosensitive materials, including a main shell, an extrusion head module and an ultraviolet light module arranged inside the main shell. The extrusion module includes a variable diameter light-shielding storage chamber, a needle, an extrusion system, and a variable diameter light-shielding storage chamber including a chuck and a fixed ring sleeve. Fibrin stent. The design of multi-beam focusing curing light source can adjust curing conditions, light intensity and wavelength according to different material requirements, control the relative position of fiber bracket and ring sleeve, realize precise positioning of curing position, effectively avoid plugging phenomenon caused by curing inside needle, ensure uniform curing degree of liquid filament, and precisely control the size of filament forming. By adopting an external pre-curing method, the invention realizes the uniformity and controllability of the curing time of the printing structure as a whole, and remarkably improves the forming accuracy, structural stability and uniformity of the material with cells.
【技术实现步骤摘要】
一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头
本专利技术涉及一种适用于多种材料的用于三维模型制造及生物组织制造的预光固化式挤出3D打印喷头,支持多种光敏材料制造及细胞和生物材料打印,属于增材制造领域和生物3D打印领域。
技术介绍
对于终末期器官及组织修复领域,人体组织器官移植是先有最为常见的治疗方法。但由于组织器官供体短缺,受体免疫排斥反应,宗教、文化、政策等多重限制,亟需研发组织器官供体替代物。组织工程是通过组合细胞等多种材料,以及适当的生物物理化学方法来改善或替代生物组织,是修复或替换部分或全部组织(即骨,软骨,血管,膀胱,皮肤,肌肉等)的重要研究手段。在组织工程领域,生物材料增材制造是可高度模拟自然组织特征的生物医学结构的制造手段。传统光固化材料增材制造方法包括DLP打印及SLA打印,液态光敏材料被装载于贮料池,通过将紫外(UV)光点或面投射到液态光敏材料中,使之固化并形成所需三维物体的单层结构。通过抬升打印基底实现多层累积,直到3D结构打印完成。打印后3D结构必须用特殊溶剂清洗,清除表面的未固化材料。被打印三维物体尺寸受到贮料池尺寸限制,且贮料池中预装载液态光敏材料用量较大,造成液态光敏材料浪费,极大增加制造成本。不同层的材料光照时长不同,易造成结构内部应力分布不均匀、结构挠曲变形等问题,进而造成含细胞材料打印中,不同位置细胞光照时长不同,对结构中细胞存活率及分布造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题,针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头。能实现多种材料挤出光固化增材制造,结构设 ...
【技术保护点】
1.一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头结构,其特征在于,包括主壳体(3),以及设置在主壳体(3)内部的挤出头模块及紫外光模块,挤出模块包括变直径避光贮料室、针筒(1)、针头(2)、挤出系统(12),变直径避光贮料室包括固定环套(4)及若干夹头(5);紫外光模块包括紫外光纤(6)及光纤支架(7);其中,固定环套(4)固定于主壳体(3)内,针头(2)连通装载有液体光敏材料的针筒(1),针筒(1)通过若干夹头(5)装夹于固定环套(4)内部,针筒(1)用于装载液态光敏材料(13),针筒(1)与挤出系统(12)相连实现材料的挤出;光纤支架(7)嵌套于固定环套(4)外围,紫外光纤(6)嵌入光纤支架(7)中,紫外光纤(6)外接紫外光发生器;工作时,紫外光通过紫外光发生器发出,经过光纤支架(7)内部的紫外光纤(6),从光纤支架(7)底部射出,并聚焦于光纤支架(7)底部下方形成紫外焦点,液态光敏材料(13)通过针头(2)挤出,经过紫外焦点固化成固态细丝(10)。
【技术特征摘要】
1.一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头结构,其特征在于,包括主壳体(3),以及设置在主壳体(3)内部的挤出头模块及紫外光模块,挤出模块包括变直径避光贮料室、针筒(1)、针头(2)、挤出系统(12),变直径避光贮料室包括固定环套(4)及若干夹头(5);紫外光模块包括紫外光纤(6)及光纤支架(7);其中,固定环套(4)固定于主壳体(3)内,针头(2)连通装载有液体光敏材料的针筒(1),针筒(1)通过若干夹头(5)装夹于固定环套(4)内部,针筒(1)用于装载液态光敏材料(13),针筒(1)与挤出系统(12)相连实现材料的挤出;光纤支架(7)嵌套于固定环套(4)外围,紫外光纤(6)嵌入光纤支架(7)中,紫外光纤(6)外接紫外光发生器;工作时,紫外光通过紫外光发生器发出,经过光纤支架(7)内部的紫外光纤(6),从光纤支架(7)底部射出,并聚焦于光纤支架(7)底部下方形成紫外焦点,液态光敏材料(13)通过针头(2)挤出,经过紫外焦点固化成固态细丝(10)。2.根据权利要求1所述的一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头,其特征在于,所述的挤出系统(12)采用气动或螺杆挤出方式。3.根据权利要求1所述的的一种面向多种光敏材料的预光固化式挤出3D打印喷头,其特征在于,变直径避光贮料室的夹头(5)采用不锈钢制成,变直径避光贮料室的固定环套(4)采用铝合金制成,外表面标有固定刻度;支...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛茜,张斌,马梁,罗熠晨,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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