3D打印装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印装置及方法，该3D打印装置包括支架、驱动组件、喷墨组件和旋转支撑组件；旋转支撑组件可活动地连接在支架上；喷墨组件包括微流控芯片板，微流控芯片板上设置有墨液进口和墨液出口，墨液进口和墨液出口通过流道连通；微流控芯片板可活动地连接在驱动组件上，并可在驱动组件的驱动下向旋转支撑组件靠近并在旋转支撑组件上完成打印。本发明专利技术提供的3D打印装置通过将喷墨组件和旋转支撑组件连接在支架上，用驱动组件驱动微流控芯片板向旋转支撑组件靠近，能够通过微流控芯片板的控制在旋转支撑组件上完成打印，使得管腔结构组织稳定地成型在旋转支撑组件上，此外，通过微流控技术能够对打印材料精确控制，促进动态交联。

【技术实现步骤摘要】
3D打印装置及方法
本专利技术涉及3D打印
，特别是涉及一种3D打印装置及方法。
技术介绍
2015年2月，牛津词典加入了新词条“bioprinting”——生物打印，并将其定义为将含有活性细胞的材料用于3D打印技术，例如，生产整形手术所用的组织。生物打印技术，根据仿生原理和计算机设计，将大量活性细胞和活性生物材料排布在预先设计的空间位置，从根本上克服了传统组织工程技术先生产支架，再种植细胞导致的细胞接种密度有限、细胞和材料的空间分布不可控等原理性局限，在骨、软骨、心脏、肝脏、肾脏、肺脏、胰腺、血管和脂肪等多种组织和脏器构建中表现出巨大优势。目前，生物打印技术多采用单一通道喷头，并且堆积成型在不移动或仅垂直方向运动的成型平台上。单一通道喷头在使用时需将打印材料、细胞和交联剂等原料提前混合均匀，注入喷头后完成打印。这种方式缺乏对多种物质成分的控制，难以调控材料的交联参数，对于交联较快或者交联后粘度较大的材料不适用，造成可使用材料有限、工艺参数调节范围窄、细胞存活率低等局限性。而不移动或仅在垂直方向上运动的成型平台采用由下自上的堆积方式，打印材料极容易在自身重力的作用下坍塌，导致打印精度降低、可成型性差，甚至结构的整体性破坏。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种3D打印装置及方法，以解决现有技术中对于管状结构体的打印精度低、可成形性差的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种3D打印装置及方法。3D打印装置包括支架、驱动组件、喷墨组件和旋转支撑组件；所述旋转支撑组件可活动地连接在所述支架上；所述喷墨组件包括微流控芯片板，所述微流控芯片板上设置有墨液进口和墨液出口，所述墨液进口和所述墨液出口通过流道连通；所述微流控芯片板可活动地连接在所述驱动组件上，并可在所述驱动组件的驱动下向所述旋转支撑组件靠近并在所述旋转支撑组件上完成打印。进一步地，所述墨液进口为多个，多个所述墨液进口通过所述流道与所述墨液出口连通；或者所述墨液出口为多个，所述墨液进口通过所述流道与多个所述墨液进口连通；或者所述墨液进口与所述墨液出口均为多个，多个所述墨液进口通过所述流道与多个所述墨液出口连通。进一步地，所述喷墨组件还包括动力单元和供墨单元，所述动力单元以及所述供墨单元分别所述墨液进口连接。进一步地，所述3D打印装置还包括控制部，所述控制部分别与所述微流控芯片板以及所述动力单元和所述供墨单元通信连接。进一步地，所述支架包括至少一组相互连接的第一支架和第二支架。进一步地，所述驱动组件包括第一驱动机构，所述第一驱动机构可活动地连接在所述第一支架上，所述微流控芯片板在所述第一驱动机构的驱动下相对于所述第一支架运动。进一步地，所述驱动组件还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构可活动地连接在所述第二支架上，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构连接，所述第一驱动机构在所述第二驱动机构的驱动下相对于所述第二支架运动。进一步地，所述驱动组件还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构可活动地连接在所述第一支架上，所述旋转支撑组件在所述第三驱动机构的驱动下相对于所述第一支架运动。进一步地，所述喷墨组件包括微流控芯片板，所述微流控芯片板上设置有墨液进口和墨液出口，所述墨液进口和所述墨液出口通过流道连通。根据本专利技术的另一方面，本专利技术实施例还提供了一种基于如前任一项所述的3D打印装置的3D打印方法，包括：S1、调整所述驱动组件将所述喷墨组件移动至所述旋转支撑组件的上方；S2、启动所述旋转支撑组件；S3、启动所述喷墨组件在所述旋转支撑组件上进行喷涂打印；S4、实时调整所述驱动组件以调整所述喷墨组件与所述旋转支撑组件之间的相对位置；S5、将打印完成的打印件置入培养基中进行长期动态培养。进一步地，所述喷墨组件包括供墨单元，在步骤S1之前还包括：根据打印件设置所述流道的形状和/或所述供墨单元中墨液的成分和/或所述驱动组件的驱动参数。(三)有益效果本专利技术提供的3D打印装置，通过将喷墨组件和旋转支撑组件可活动地连接在支架上，通过用驱动组件的驱动使得微流控芯片板喷墨组件向旋转支撑组件靠近，能够并通过微流控芯片板的控制喷墨组件在旋转支撑组件上完成打印，保证了使得管腔结构组织能够稳定地成型在旋转支撑组件上，此外，通过微流控技术能够对打印材料精确控制，促进动态交联进而保证了对于管腔结构组织的打印精度，提高了管腔结构组织的成形性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的3D打印装置的示意性结构图；图2为本专利技术实施例提供的第一支架与第二支架装配的示意性结构图；图3为本专利技术实施例提供的一种喷墨组件的示意性结构图；图4为本专利技术实施例提供的另一种喷墨组件的示意性结构图；图5为本专利技术实施例提供的另一种喷墨组件的示意性结构图；图6为本专利技术实施例提供的另一种喷墨组件的示意性结构图；图7为本专利技术实施例提供的另一种喷墨组件的示意性结构图；图8为本专利技术实施例提供的第一驱动机构/第二驱动机构的示意性结构图；图9为本专利技术实施例提供的旋转支撑组件的示意性结构图。附图标号说明：1、支架；2、喷墨组件；3、旋转支撑组件；4、第一驱动机构；5、第二驱动机构；6、第三驱动机构；7、第一支架；8、第二支架；9、微流控芯片板；10、墨液进口；11、墨液出口；12、流道；13、电机端盖；14、电机；15、导轨；16、丝杠；17、固定基座；18、末端端盖；19、马达；20、马达安装板；21、旋转支撑调整机构；22、旋转支撑棒；23、基座。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例一结合参见图1至图9，本专利技术实施例一提供一种3D打印装置，3D打印装置包括支架1、驱动组件、喷墨组件2和旋转支撑组件3；旋转支撑组件3可活动地连接在支架1上；喷墨组件2可活动地连接在支架1上，喷墨组件2在驱动组件的驱动下向旋转支撑组件3靠近并在旋转支撑组件3上完成打印。本专利技术提供的3D打印装置，通过将喷墨组件2和旋转支撑组件3可活动地连接在支架1上，通过驱动组件的驱动使得喷墨组件2中的微流控芯片板9向旋转支撑组件3靠近，并通过微流控芯片板9的控制在旋转支撑组件3上完成打印，保证了管腔结构组织能够稳定地成型在旋转支撑组件3上，进而保证了对于管腔结构组织的打印精度，提高了管腔结构组织的成形性。此外，通过微流控技术能够对打印材料精确控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括支架(1)、驱动组件、喷墨组件(2)和旋转支撑组件(3)；/n所述旋转支撑组件(3)可活动地连接在所述支架(1)上；/n所述喷墨组件(2)包括微流控芯片板(9)，所述微流控芯片板(9)上设置有墨液进口(10)和墨液出口(11)，所述墨液进口(10)和所述墨液出口(11)通过流道(12)连通；/n所述微流控芯片板(9)可活动地连接在所述驱动组件上，并可在所述驱动组件的驱动下向所述旋转支撑组件(3)靠近并在所述旋转支撑组件(3)上完成打印。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印装置，其特征在于，包括支架(1)、驱动组件、喷墨组件(2)和旋转支撑组件(3)；
所述旋转支撑组件(3)可活动地连接在所述支架(1)上；
所述喷墨组件(2)包括微流控芯片板(9)，所述微流控芯片板(9)上设置有墨液进口(10)和墨液出口(11)，所述墨液进口(10)和所述墨液出口(11)通过流道(12)连通；
所述微流控芯片板(9)可活动地连接在所述驱动组件上，并可在所述驱动组件的驱动下向所述旋转支撑组件(3)靠近并在所述旋转支撑组件(3)上完成打印。


2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述墨液进口(10)为多个，多个所述墨液进口(10)通过所述流道(12)与所述墨液出口(11)连通；
或者所述墨液出口(12)为多个，所述墨液进口(10)通过所述流道(12)与多个所述墨液进口(10)连通；
或者所述墨液进口(10)与所述墨液出口(11)均为多个，多个所述墨液进口(10)通过所述流道(12)与多个所述墨液出口(11)连通。


3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述喷墨组件(2)还包括动力单元和供墨单元，所述动力单元以及所述供墨单元分别所述墨液进口(10)连接。


4.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于，所述3D打印装置还包括控制部，所述控制部分别与所述微流控芯片板(9)以及所述动力单元和所述供墨单元通信连接。


5.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于，所述支架(1)包括至少一组相互连接的第一支架(7)和第二支架(8)。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚睿，徐铭恩，
申请(专利权)人：杭州捷诺飞生物科技股份有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33