本实用新型专利技术涉及一种高温3D生物打印喷头，能够打印高分子颗粒材料，包括喷头主体、喷头底座、隔热套和加热组件，所述喷头主体设置在所述喷头底座上，所述喷头底座的下侧连接有所述隔热套，所述隔热套中设置有料仓，所述加热组件设置在所述隔热套中或隔热套的下表面上，所述加热组件包括挤出管路和对所述挤出管路加热的加热器件，所述隔热套中的料仓的第一端与所述加热组件的挤出管路的第一端连通。本实用新型专利技术实施例提出的高温3D生物打印喷头，具有隔热设计，能够降低有可能出现的烫伤风险，防止对其他器件的高温损伤，能够打印颗粒状的高分子材料，允许在高分子材料中混合提高强度或生物相容性的材料粉末。
【技术实现步骤摘要】
一种高温3D生物打印喷头
本技术属于3D生物打印
，具体涉及一种高温3D生物打印喷头。
技术介绍
3D生物打印机能够在数字三维模型驱动下，按照增材制造原理定位装配生物材料或细胞单元，制造医疗器械、组织工程支架和组织器官等制品。3D生物打印机可以包括多个打印喷头，在打印喷头内部放置有注射器，注射器中容置有生物墨水，注射器通过针头将生物墨水挤出在打印平台上，使得打印喷头可以打印出人体细胞和/或生物材料，3D生物打印机通过控制打印喷头的运动进行打印。其中，用于打印的生物材料主要包括高分子材料和水凝胶类材料，高分子材料可以提供优良的力学支撑和生物相容性，并且可以进行降解。但是，高分子材料往往需要在较高的温度(100-300摄氏度)下由固体熔化成液体，而普通的医用注射器无法耐受高温，需要其他替代方案。目前，打印高分子材料的3D打印方案主要有两种。一种是使用热熔挤出(FDM)的3D打印方案，是普通3D打印机常用的一种工艺，其将高分子的丝材加热熔化后通过喷头挤出，在工作台上堆成一定形状的产品。但是，使用热熔挤出技术打印高分子生物材料存在如下缺陷，即，由于可用于移植到人体的可降解高分子材料为颗粒状固体，而FDM工艺本身不支持颗粒状固体的熔融挤出，FDM工艺需要使用丝材，在高分子材料从颗粒料加工成丝材的过程中，不但增加了加工工艺，而且在洁净度上也无法满足要求；同时，3D生物打印使用的高分子材料往往需要再混合一些增高支架强度或生物相容性的无机物粉末，而FDM工艺无法添加这些粉末。因此，FDM工艺不适用于对高分子材料进行生物打印。另一种是采用金属注射器，加载高分子材料进行加热融化进行挤出打印，其虽然可以打印颗粒状的高分子材料，但是由于金属注射器无法隔热，容易造成烫伤；并且，由于金属注射器会加速热量的传导，从而严重影响喷头其他器件的工作，特别是电子元器件，如电接头、电机等，高温会导致这些器件损坏；此外，金属注射器无法观察打印料的消耗情况，只能预估，会造成打印的中断，且无法对高温的金属注射器及时加料，只能等待冷却后加料，影响打印效果。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出了一种能够打印颗粒材料的高温3D生物打印喷头，包括喷头主体、喷头底座、隔热套和加热组件，所述喷头主体设置在所述喷头底座上，所述喷头底座的下侧连接有所述隔热套，所述隔热套中设置有料仓，所述加热组件设置在所述隔热套中或隔热套的下表面上，所述加热组件包括挤出管路和对所述挤出管路加热的加热器件，所述隔热套中的料仓的第一端与所述加热组件的挤出管路的第一端连通。进一步，所述隔热套中的料仓具有中空的柱状空间，所述料仓的两端开口，并从隔热套的下表面贯穿到隔热套的上表面。进一步，所述料仓的中部和所述第一端设置在隔热套主体中，所述料仓的第二端从隔热套主体的上表面向外伸出。进一步，所述隔热套的侧壁上开设有与所述料仓直线连通的料孔，能够由透明的孔塞封闭。进一步，所述加热组件为金属材料一体成型，和/或，所述隔热套采用聚醚醚酮材料一体成型。进一步，所述挤出管路呈中空柱状，所述加热器件呈板状，所述挤出管路穿过所述加热器件，所述加热器件至少连接到所述挤出管路的中部。进一步，所述挤出管路的第一端从所述加热器件的上表面向外伸出，插入到料仓的第一端中。进一步，在所述加热组件与所述隔热套之间的接触面上，设置有凸起结构。进一步，所述加热组件嵌入到所述隔热套的下表面，所述隔热套的加热组件嵌入位置的下表面上设置有凸起结构。进一步，所述隔热套还包括进风孔，所述进风孔从隔热套的下表面贯穿到隔热套的上表面，所述进风孔处安装有散热风扇，散热风扇向所述喷头内导入外部气流；所述喷头底座上开设有贯穿喷头底座的上表面和下表面的连接通孔，所述喷头主体安装在喷头底座的上表面的连接通孔上，所述隔热套安装在所述喷头底座的下侧，所述喷头底座上的所述连接通孔与所述隔热套的进风孔相对设置。进一步，所述喷头底座上开设有贯穿喷头底座的上表面和下表面的传动杆孔，所述传动杆孔与所述隔热套的料仓的柱状空间相对准，所述传动杆孔中放置有传动杆，传动杆的下端部能够插入到所述料仓中。进一步，所述料仓的第二端从隔热套主体的上表面向外伸出，并密封插入到喷头底座的所述传动杆孔中。进一步，所述传动杆为推杆，推杆的下端部具有与料仓的内壁相匹配的形状；或者，所述传动杆为螺杆。进一步，所述喷头主体上设置有控制芯片、电机和推杆压板，所述推杆压板与推杆的顶端连接，控制芯片能够驱动电机带动推杆压板和推杆上下移动。本技术的有益效果：本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头，具有隔热设计，能够降低有可能出现的烫伤风险，防止对其他器件的高温损伤，能够打印颗粒状的高分子材料，允许在高分子材料中混合提高强度或生物相容性的材料粉末。在本技术进一步提出的方案中，可以进行料仓观察和实时加料。附图说明图1是本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头的零件装配图；图2是本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头的隔热套的立体图；图3是本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头的隔热套的下侧视图；图4是本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头的隔热套与加热组件的组装结构图；图5是本技术实施例提出的高温3D生物打印喷头的推杆组件的组装结构图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本技术并不局限于附图和以下实施例。如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“上”、“下”及其类似表述仅用于表示相对物体之间的位置关系。术语“第一”、“第二”及其类似表述仅用于表示不同的技术特征，并无实质含义。本技术实施例提出了一种高温3D生物打印喷头，能够打印高分子颗粒材料如图1-5所示，包括喷头主体1、喷头底座3、隔热套4和加热组件6，所述喷头主体1设置在所述喷头底座3上，所述喷头底座3的下侧连接有所述隔热套4，所述隔热套4中设置有料仓41，所述加热组件6设置在所述隔热套4中或隔热套4的下表面上，所述加热组件6包括挤出管路61和对所述挤出管路61加热的加热器件62，所述隔热套4中的料仓41的第一端与所述加热组件6的挤出管路的第一端连通。所述隔热套4的料仓41具有中空的柱状空间，优选的呈圆柱状，所述料仓41的两端开口，从隔热套4的下表面贯穿到隔热套4的上表面。所述料仓41的中部和第一端设置在隔热套主体中，所述料仓41的第二端从隔热套主体的上表面向外伸出，从而增加料仓的容量。所述隔热套4的侧壁上开设有与所述料仓41直线连通的料孔42，可由透明的孔塞5封闭。由此，在打印过程中，使用者可以通过料孔42观察料仓41中的料量，当打印材料不足时，能够及时通过料孔42向料仓41中填加颗粒状打印材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温3D生物打印喷头，其特征在于，包括喷头主体(1)、喷头底座(3)、隔热套(4)和加热组件(6)，所述喷头主体(1)设置在所述喷头底座(3)上，所述喷头底座(3)的下侧连接有所述隔热套(4)，所述隔热套(4)中设置有料仓(41)，所述加热组件(6)设置在所述隔热套(4)中或隔热套(4)的下表面上，所述加热组件(6)包括挤出管路(61)和对所述挤出管路(61)加热的加热器件(62)，所述隔热套(4)中的料仓(41)的第一端与所述加热组件(6)的挤出管路(61)的第一端连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种高温3D生物打印喷头，其特征在于，包括喷头主体(1)、喷头底座(3)、隔热套(4)和加热组件(6)，所述喷头主体(1)设置在所述喷头底座(3)上，所述喷头底座(3)的下侧连接有所述隔热套(4)，所述隔热套(4)中设置有料仓(41)，所述加热组件(6)设置在所述隔热套(4)中或隔热套(4)的下表面上，所述加热组件(6)包括挤出管路(61)和对所述挤出管路(61)加热的加热器件(62)，所述隔热套(4)中的料仓(41)的第一端与所述加热组件(6)的挤出管路(61)的第一端连通。
2.如权利要求1所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述隔热套(4)中的料仓(41)具有中空的柱状空间，所述料仓(41)的两端开口，并从隔热套(4)的下表面贯穿到隔热套(4)的上表面。
3.如权利要求2所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述料仓(41)的中部和所述第一端设置在隔热套主体中，所述料仓(41)的第二端从隔热套主体的上表面向外伸出。
4.如权利要求1所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述隔热套(4)的侧壁上开设有与所述料仓(41)直线连通的料孔(42)，能够由透明的孔塞(5)封闭。
5.如权利要求1所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述加热组件(6)为金属材料一体成型，和/或，所述隔热套(4)采用聚醚醚酮材料一体成型。
6.如权利要求1所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述挤出管路(61)呈中空柱状，所述加热器件(62)呈板状，所述挤出管路(61)穿过所述加热器件(62)，所述加热器件(62)至少连接到所述挤出管路(61)的中部。
7.如权利要求6所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，所述挤出管路(61)的第一端从所述加热器件(62)的上表面向外伸出，插入到料仓(41)的第一端中。
8.如权利要求1所述的高温3D生物打印喷头，其特征在于，在所述加...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭如瀚，齐志林，周铁兵，
申请(专利权)人：上普北京生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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