一种支架、挤出装置及3D打印机制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种支架、挤出装置及3D打印机，其中支架的线条结构为三螺旋结构，挤出装置包括驱动机构和依次嵌套设置的第一料筒、第二料筒和第三料筒，通过第一料筒储存第一浆料，第二料筒储存第二浆料，第三料筒储存第三浆料，第一浆料经第一输出通道出料，第二浆料经第二输出通道出料，第三浆料经第三输出通道出料，在驱动机构的驱动作用下，使第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道旋转出料，第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道围绕旋转中心轴线周向分布，进而使第一浆料、第二浆料和第三浆料相互缠绕形成三螺旋结构，经逐层叠加打印最终形成线条结构为三螺旋结构的支架，此实用新型专利技术用于治疗骨组织缺损的3D打印支架技术领域。3D打印支架技术领域。3D打印支架技术领域。

A bracket, extrusion device and 3D printer

【技术实现步骤摘要】
一种支架、挤出装置及3D打印机


[0001]本技术涉及用于治疗骨组织缺损的3D打印支架
，特别是涉及一种支架、挤出装置及3D打印机。

技术介绍

[0002]3D打印可降解的陶瓷支架是当前治疗大面积骨组织缺损的新方法。相较于自体骨移植及异体骨移植，具有结构可控，制作快捷，来源广泛且不存在宿主排斥反应等特点，植入体内后能够可实现骨组织缺损填补，恢复病人组织结构的完整性，更重要的能促进新骨组织和新生血管的形成，最终实现病损骨组织的再生性修复。
[0003]在现代医学中，3D打印技术因其操作简单、打印支架精度高、打印过程可控等优势常用来制备骨修复支架。通过在三维设计软件中完成对需要打印支架结构的建模，将其导入到3D打印设备的电脑中，层层打印后固定，干燥，烧结等步骤得到所需要的骨移植支架。目前对于3D打印支架的结构设计主要集中于单层结构，双层结构，核壳结构以及中空(多孔)结构。
[0004]当前常见的3D打印支架结构，如单层结构、多层结构、多孔结构虽然制备工艺简单、浆料制备便捷，但均存在一定的缺点。单层或者双层结构的支架其浆料机械混合为主，其不同浆料的优势性能折中；核壳结构的支架在纤维形式上有所突破，但核壳结构存在与体液接触有先后秩序，其降解及与宿主作用的时间也存在快慢先后，且核壳界面对力学性能有一定的影响；中空结构则牺牲了力学性能以获得更大的孔隙率；此外，目前的载细胞组织支架存在成骨活性较高，但是其力学性能远低于常规骨的硬度。
[0005]因此，合适的支架结构、以及相应的打印支架的挤出装置、打印机十分重要。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种支架，采用三螺旋的线条结构，实现支架力学性能等的改进。
[0007]本技术还提供一种挤出装置及3D打印机，能够打印出具有三螺旋线条结构的支架，以实现力学性能的改进等。
[0008]根据本技术的第一方面实施例，提供一种支架，所述支架通过3D打印成型制作，用于治疗骨组织缺损，所述支架的线条结构为三螺旋结构，所述三螺旋结构包括相互缠绕设置的第一浆料、第二浆料和第三浆料。
[0009]上述的支架至少具有以下有益效果：由于打印线条的三螺旋结构，其在受到外部载荷过程中存在内部互锁的机制(节点及内摩擦机制)，不仅可承受较大的外部载荷，而且支架的可压缩性好，使其在物理结构上就能实现力学性能的改进，并且具备更好的韧性。
[0010]根据本技术的第二方面实施例，提供一种制造上述支架的挤出装置，包括：第一料筒，所述第一料筒用于储存第一浆料，所述第一料筒连接有第一输出通道；第二料筒，所述第二料筒用于储存第二浆料，所述第二料筒连接有第二输出通道，所述第一料筒设置
在所述第二料筒内，所述第一料筒与所述第二料筒固定连接；第三料筒，所述第三料筒用于储存第三浆料，所述第三料筒连接有第三输出通道，所述第二料筒设置在所述第三料筒内，所述第二料筒与所述第三料筒固定连接；驱动机构，用于驱动所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒旋转，以带动所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道旋转出料，所述第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道围绕所述第一料筒、第二料筒和第三料筒的旋转中心轴线周向分布，以使所述第一浆料、第二浆料和第三浆料相互缠绕形成三螺旋结构。
[0011]上述的挤出装置至少具有以下有益效果：本挤出装置安装于3D打印机的打印头上，通过第一料筒储存第一浆料，第二料筒储存第二浆料，第三料筒储存第三浆料，第一浆料经第一输出通道出料，第二浆料经第二输出通道出料，第三浆料经第三输出通道出料，出料时在驱动机构的驱动作用下，使得第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道旋转出料，第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道围绕旋转中心轴线周向分布，进而使第一浆料、第二浆料和第三浆料相互缠绕形成三螺旋结构，经逐层叠加打印最终形成线条结构为三螺旋结构的支架，具有三螺旋线条结构的支架相对于目前的单层结构、双层结构和核壳结构等支架结构，具有更好的力学性能，支架具备更好的韧性。
[0012]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述第一料筒的底部设有一个第一通孔，以供所述第一输出通道穿过，所述第二料筒的底部设有两个第二通孔，以供所述第一输出通道和所述第二输出通道穿过，所述第三料筒的底部设有三个第三通孔，以供所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道穿过。
[0013]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒连接有加压装置，所述加压装置用于对所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒的内部施加压力，以挤出所述第一浆料、所述第二浆料和所述第三浆料。
[0014]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述加压装置为气泵。
[0015]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述挤出装置好包括外筒，所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒可转动地安装于所述外筒内，所述外筒的底部具有通孔，以供所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道穿过。
[0016]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述挤出装置还包括针头，所述针头为贯穿的中空结构，所述针头的上端连接所述外筒的底部的通孔，所述针头的底部具有出料口，所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道穿过所述出料口，所述出料口用于使所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道相靠。
[0017]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述外筒的侧壁上设有开口，所述开口处设置有可拆卸的保护盖。
[0018]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述第三料筒与所述外筒的内壁之间设有至少一个轴承。
[0019]根据本技术第二方面实施例所述的挤出装置，所述第三料筒的底部连接有底座，所述底座具有内齿圈，所述驱动机构包括电机和齿轮，所述齿轮与所述内齿圈啮合传动，所述电机用于驱动所述齿轮旋转，以带动所述内齿圈旋转，进而带动所述第三料筒、所述第二料筒和所述第一料筒旋转。
[0020]根据本技术的第三方面实施例，提供一种3D打印机，包括上述的挤出装置。
附图说明
[0021]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0022]图1是本技术实施例支架的线条结构的结构示意图；
[0023]图2是本技术实施例挤出装置的平面结构示意图；
[0024]图3是本技术实施例挤出装置的外部结构示意图；
[0025]图4是本技术实施例挤出装置的外部结构正视图；
[0026]图5是本技术实施例第一料筒的俯视图；
[0027]图6是本技术实施例第二料筒的俯视图；
[0028]图7是本技术实施例第三料筒的俯视图；
[0029]附图标记：第一料筒11、第一通孔111、第二料筒12、第二通孔121、第三料筒13、第三通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支架，所述支架通过3D打印成型制作，用于治疗骨组织缺损，其特征在于：所述支架的线条结构为三螺旋结构，所述三螺旋结构包括相互缠绕设置的第一浆料、第二浆料和第三浆料。2.一种制造权利要求1所述的支架的挤出装置，其特征在于，包括：第一料筒，所述第一料筒用于储存第一浆料，所述第一料筒连接有第一输出通道；第二料筒，所述第二料筒用于储存第二浆料，所述第二料筒连接有第二输出通道，所述第一料筒设置在所述第二料筒内，所述第一料筒与所述第二料筒固定连接；第三料筒，所述第三料筒用于储存第三浆料，所述第三料筒连接有第三输出通道，所述第二料筒设置在所述第三料筒内，所述第二料筒与所述第三料筒固定连接；驱动机构，用于驱动所述第一料筒、所述第二料筒和所述第三料筒旋转，以带动所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道旋转出料，所述第一输出通道、第二输出通道和第三输出通道围绕所述第一料筒、第二料筒和第三料筒的旋转中心轴线周向分布，以使所述第一浆料、第二浆料和第三浆料相互缠绕形成三螺旋结构。3.根据权利要求2所述的挤出装置，其特征在于：所述第一料筒的底部设有一个第一通孔，以供所述第一输出通道穿过，所述第二料筒的底部设有两个第二通孔，以供所述第一输出通道和所述第二输出通道穿过，所述第三料筒的底部设有三个第三通孔，以供所述第一输出通道、所述第二输出通道和所述第三输出通道穿过。4.根据权利要求2所述的挤出装置，其特征在于：所述第一料筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：林承雄，王耀程，黄正宇，吴婷婷，周新婷，
申请(专利权)人：广东省科学院健康医学研究所，
类型：新型
国别省市：