本实用新型专利技术公开了一种基于3D打印的生物支架打印装置，运动机构包括X轴机构2个、Y轴机构1个和Z轴机构1个，其中X轴机构包括X轴电机、X轴丝杠和X轴滑块，Y轴机构包括Y轴电机、Y轴丝杠和Y轴滑块，Z轴机构包括Z轴电机和Z轴丝杠，其中，X轴电机驱动X轴丝杠转动，从而带动X轴滑块在X轴丝杠上平移；2个X轴滑块上设置Y轴机构，2个X轴滑块同步运动，带动Y轴机构运动，Y轴电机驱动Y轴丝杠转动，从而带动Y轴滑块在Y轴丝杠上平移；Y轴滑块上固定挤出机构。本实用新型专利技术可以打印复杂微观结构的小型骨头，能完美成型骨缺损部位的骨头碎片，利用特殊生物材料打印出所需的骨头。印出所需的骨头。印出所需的骨头。
【技术实现步骤摘要】
基于3D打印的生物支架打印装置
[0001]本技术属于生物
，涉及一种基于3D打印的生物支架打印装置。
技术介绍
[0002]在日常生活中，由于运动损伤、手术切除、先天骨缺失、车祸等各种创伤造成的肢体关节骨折骨缺损患者数量庞大，需要骨移植骨重建的患者越来越多，骨缺损部位的移植需要找到合适的骨材料。
[0003]由于在骨移植手术过程中，自体骨移植和异体骨移植存在着诸多问题，研究人员开始研究具有一定组织活性的人工骨修复材料，即在人工制成的材料中加入活体细胞或者诱导一些细胞进行分化，使人工合成的材料具有一定的组织再生能力。而传统的人工骨制造方法有其
[0004]固有的缺陷，这些制造方法往往不能精确的控制骨的尺寸、几何形状还有内部的微观结构，当患者人工骨和自身骨骼刚性不一致时，往往伤口很难愈合。其次传统制造方法往往无法解决骨缺损部位需要个性化定制化的问题。
[0005]3D打印技术能够解决上述问题，可以根据自身需求实现骨移植物的人工高精度制造，它通过将所需打印的物体进行计算机软件结构建模，根据所需可以设计人工骨的微观宏观结构，通过软件控制3D生物打印机通过挤压、光固化、选择性激光烧结等方法得到所需的人工骨结构。3D打印技术多余的材料经过加热融化以后可以再回收使用，同时，增材制造的方法可以更好地模拟出自身骨的力学特性和刚度，精细的内部结构也可以使骨细胞能更好的攀附生长，加速伤口的愈合。
[0006]激光生物打印、喷墨生物打印、挤出式生物打印为如今被广泛应用的三种生物3D打印方法。其中，挤出装置将材料通过喷头挤出到打印平台上，这个过程需要挤出装置的加热组件辅助将材料加热式其流动性增强。喷头按照计算机建模软件设定的轨迹移动，逐层成型。挤出成型工艺打印效果好，可以使用多种材料。
技术实现思路
[0007]为解决上述问题，本技术的技术方案为：
[0008]一种基于3D打印的生物支架打印装置，包括外壳、运动机构、打印平台和挤出机构，其中，
[0009]所述运动机构、打印平台和挤出机构设置在外壳内，打印平台和挤出机构装配在运动机构上；
[0010]所述运动机构包括X轴机构2个、Y轴机构1个和Z轴机构1个，其中X轴机构包括X轴电机、X轴丝杠和X轴滑块，Y轴机构包括Y轴电机、Y轴丝杠和Y轴滑块，Z轴机构包括Z轴电机和Z轴丝杠，其中，X轴电机驱动X轴丝杠转动，从而带动X轴滑块在X轴丝杠上平移；2个X轴滑块上设置Y轴机构，2个X轴滑块同步运动，带动Y轴机构运动，Y轴电机驱动Y轴丝杠转动，从而带动Y轴滑块在Y轴丝杠上平移；Y轴滑块上固定挤出机构；
[0011]所述打印平台固定在Z轴丝杠上，Z轴电机驱动Z轴丝杠转动，从而带动打印平台上下运动。
[0012]优选地，所述打印平台包括钢板、固定件、加热件、平台滑块、电阻线圈和玻璃平台，其中，平台滑块套接在Z轴丝杠上，平台滑块上固定钢板，钢板上靠近平台滑块的一端设置固定件，固定件呈倒T形，在固定件上设置加热件，钢板上表面设置若干圈电阻线圈，用于加热；电阻线圈上方设置玻璃平台，玻璃平台与钢板套接，玻璃平台将电阻线圈区域覆盖。
[0013]优选地，所述加热件为圆弧形。
[0014]优选地，所述加热件包括热阻丝和温度传感器。
[0015]优选地，所述挤出机构包括挤出基座、挤出电机、挤出丝杠、挤出滑块、活塞、针筒、加热圈和喷头，其中，挤出基座与Y轴滑块固定连接，挤出基座上设置挤出电机，挤出电机驱动挤出丝杠旋转，从而带动挤出滑块在挤出丝杠上运动，挤出滑块与活塞连接，活塞设置在针筒中，针筒中装载打印原料，针筒外周设置加热圈对针筒内的打印原料进行预设温度加热，针筒底部连接喷头，打印原料从喷头挤出。
[0016]优选地，所述挤出机构还包括传感器，设置在针筒外周进行温度采集。
[0017]优选地，所述挤出机构还包括可拆卸推板，与针筒和挤出基座分别可拆卸连接。
[0018]优选地，所述喷头底部为圆柱状，内径为0.8mm
‑
1mm。
[0019]优选地，所述外壳的侧壁上，在挤出机构的相应位置设置取物门。
[0020]优选地，所述外壳为长方体盒状，亚克力材质。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果至少包括：
[0022]1)现有的挤出式3D生物打印机往往体积较大，用于制备大型人工骨；而本技术的3D打印机小型化且便于移动，同时结构简单精度高，可以满足小型骨的打印，例如手掌骨、指骨等；
[0023]2)打印材料的温度会影响打印材料的粘性，本技术的3D打印装置上具有温度控制反馈装置，可以提高打印精度，避免材料浪费；
[0024]3)不似以往的锥形喷头，本技术对喷头进行了改进，将喷头锥形面进行适当车削打磨，降低喷头粘料的情况。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的结构示意图；
[0026]图2为本技术具体实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的运动机构结构示意图；
[0027]图3为本技术又一具体实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的打印平台结构示意图；
[0028]图4为本技术实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的挤出机构结构示意图；
[0029]图5为本技术实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的挤出机构剖面图；
[0030]图6为本技术实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的喷头对比图；
[0031]图7为本技术实施例的基于3D打印的生物支架打印装置的打印流程图。
具体实施方式
[0032]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0033]相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。
[0034]术语说明：
[0035]1.亚克力：又称特殊处理的有机玻璃，是有机玻璃换代产品。
[0036]2.生物墨水：生物墨水，是可用于3D打印机的墨水，该研究成果是将组织或脏器经过处理去除细胞后生产成的一种“墨水”。
[0037]3.超净台：是为了适应现代化工业、光电产业、生物制药以及科研试验等领域对局部工作区域洁净度的需求而设计的。
[0038]4.联轴器：联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。
[0039]5.滚珠丝杠：是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，以下用丝杠简称。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的生物支架打印装置，其特征在于：包括外壳、运动机构、打印平台和挤出机构，其中，所述运动机构、打印平台和挤出机构设置在外壳内，打印平台和挤出机构装配在运动机构上；所述运动机构包括X轴机构2个、Y轴机构1个和Z轴机构1个，其中X轴机构包括X轴电机、X轴丝杠和X轴滑块，Y轴机构包括Y轴电机、Y轴丝杠和Y轴滑块，Z轴机构包括Z轴电机和Z轴丝杠，其中，X轴电机驱动X轴丝杠转动，从而带动X轴滑块在X轴丝杠上平移；2个X轴滑块上设置Y轴机构，2个X轴滑块同步运动，带动Y轴机构运动，Y轴电机驱动Y轴丝杠转动，从而带动Y轴滑块在Y轴丝杠上平移；Y轴滑块上固定挤出机构；所述打印平台固定在Z轴丝杠上，Z轴电机驱动Z轴丝杠转动，从而带动打印平台上下运动。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印的生物支架打印装置，其特征在于：所述打印平台包括钢板、固定件、加热件、平台滑块、电阻线圈和玻璃平台，其中，平台滑块套接在Z轴丝杠上，平台滑块上固定钢板，钢板上靠近平台滑块的一端设置固定件，固定件呈倒T形，在固定件上设置加热件，钢板上表面设置若干圈电阻线圈，用于加热；电阻线圈上方设置玻璃平台，玻璃平台与钢板套接，玻璃平台将电阻线圈区域覆盖。3.根据权利要求2所述的一种基于3D打印的生物支架打印装置，其特征在于：所述加热件为圆弧形。4.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张继勇，舒洪睿，李小东，
申请(专利权)人：浙江汉德瑞智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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