一种高温电动直写式生物打印喷头制造技术

本实用新型专利技术提出了一种高温电动直写式生物打印喷头，属于生物打印装置领域。解决了对挤出打印过程中各个区域材料温度进行精准控制；如何在不提高加热装置能力的情况下，进一步拔高喷头的可加热区间，以及避免了由于推杆和料仓轴线不同而产生的卡死的问题。该装置的料桶本体的外周安装有加热套，端短接头的外周安装有喷嘴加热套，加热套与喷嘴加热套内均设置有加热装置，下端短接头下方按照有喷嘴，喷嘴外包裹有保温壳，上推杆和中推杆通过挤压驱动块连接，中推杆与推杆下端导向段相连，推杆下端导向段外侧与料桶本体采用间隙配合。本实用新型专利技术采用二级温度控制，通过两组加热装置对料仓和喷嘴处进行分别温度控制，温度控制更加精确。精确。精确。

【技术实现步骤摘要】
一种高温电动直写式生物打印喷头


[0001]本技术属于生物打印装置领域，特别是涉及一种高温电动直写式生物打印喷头。

技术介绍

[0002]3D生物打印作为一种新兴的针对生物材料的增材制造技术，特点是能以3D数字模型为蓝本，对生物支架或活的组织、细胞进行生物制造。所谓生物支架，其本身并不是由活体材料制造，可作为活细胞、组织的载体，服务于病理学研究；或是直接植入生物体内，对生物的疾病进行治疗，根据用途的不同，其材料需具有较强的生物相容性或机械力学性能。对于支架的打印而言，其所使用的材料多为常温下为固态，而高温下为黏流态的高分子聚合物。其独特的流变学特性使其需要先将材料加热为易于加工的黏流态，再以直写式打印，静电纺丝打印等方式进行挤出成型。材料从喷头中被挤出后，在温度较低的空气中凝固，重新形成具有特定形状的固体零件。作为最常用技术，挤出直写式打印技术有着易于使用，可用性高，成本低的优势。
[0003]以不同的驱动方式进行划分，针对高温直写式打印方式可分为两种：一种是以丝杠或气缸驱动推杆对喷头内的材料进行挤出的电挤出式直写式打印；另一种是以气压作为驱动进行挤出的直写式打印。相较于气压直接驱动的打印方式，以丝杠驱动的打印方式即压力大，可对黏度极高的黏流体进行挤出打印。市面上的诸多高温打印喷头，其加热方式或采用加热棒或加热丝进行加热。受限于各种因素，其加热能力各不相同。
[0004]但现有的高温直写式打印装置有以下缺陷：
[0005]1.现有的挤出喷头的加热功能仅仅局限于将料仓内的材料加热融化，未考虑对料仓、喷嘴处材料温度的精准控制。由于打印材料的流变学特性对于温度的变化十分敏感，在打印机的使用过程中，喷嘴，料仓处材料温度控制变得极其重要，是不可忽视的重点。
[0006]2.现有的喷头加热少有考虑散热对于喷头加热功能的影响。由于所打印的高分子材料需要高温融化才可打印，而喷嘴和空气的热对流现象会导致喷嘴内的材料温度急剧下降，使其黏度增大，难以打印
[0007]3.现有的以推杆挤出作为驱动的3D打印喷头，常常由于加工能力等问题导致推杆和料仓轴线不平行的现象，这导致在打印过程中易出现卡死的现象。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本技术旨在提出一种以推杆挤压作为驱动的带有二级温控的快装式直写式高温生物3D打印喷头，以解决对挤出打印过程中各个区域材料温度进行精准控制；如何在不提高加热装置能力的情况下，进一步拔高了喷头的可加热区间，以及避免了由于推杆和料仓轴线不同而产生的卡死的问题。
[0009]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种高温电动直写式生物打印喷头，包括加热装置、挤压驱动块、下端短接头、喷嘴加热套、喷嘴、保温壳、加热套、推杆下
端导向段、料桶本体、中推杆和上推杆，
[0010]所述料桶本体下方安装有下端短接头，两者组成高温料仓，所述料桶本体的外周安装有加热套，所述端短接头的外周安装有喷嘴加热套，所述加热套与喷嘴加热套内均设置有加热装置，所述下端短接头下方按照有喷嘴，所述喷嘴外包裹有保温壳，所述上推杆和中推杆通过挤压驱动块连接，所述中推杆与推杆下端导向段相连，推杆下端导向段外侧与料桶本体采用间隙配合。
[0011]更进一步的，所述料桶本体上端与旋转卡扣由螺纹连接，所述旋转卡扣用于完成料桶本体的拆装。
[0012]更进一步的，所述加热套通过隔热板与金属连接板连接。
[0013]更进一步的，金属连接板下端安装下保温壳，下保温壳将加热套包裹。
[0014]更进一步的，所述下保温壳内部安装另一组磁钢，磁吸保温套内部安装磁钢，磁吸快装壳由磁钢与安装在下保温壳内的另一组磁钢吸附完成安装，所述磁吸保温套既可对其内部的喷嘴加热套进行保温，又可防止使用者触碰内部的高温金属造成烫伤。
[0015]更进一步的，在推动过程中，所述挤压驱动块的下方平面对中推杆的顶部球面有推动作用。
[0016]更进一步的，在挤压驱动块内存在间隙，该间隙容许上推杆和中推杆在与挤压驱动块的配合过程中存在径向晃动。
[0017]更进一步的，所述保温壳通过螺纹旋转安装在喷嘴短接头上。
[0018]更进一步的，其所述料桶本体为孔径一致的管路，下部的下端短接头为短小的敞口件，易于清理。
[0019]更进一步的，下保温壳、磁吸保温套、隔热板、保温壳和旋转卡扣均采用不导热材质。
[0020]与现有技术相比，本技术所述的高温电动直写式生物打印喷头的有益效果是：
[0021](1)、本技术采用固定的螺纹方式将打印喷头与喷嘴连接，可基于该螺纹的大小定制不同形状，不同材料，不同内部流道的喷嘴，只要是带有相同螺纹型号的喷嘴，都可以成功安装，可支持定制化喷嘴进行出丝打印。
[0022](2)、本技术独特的旋转卡扣使得使用者在换料时只需简单单手操作即可，无需在生物打印机内进行多余动作。
[0023](3)、本技术的快装保温套在保证喷嘴处高温的同时也可保护用户不被高温喷嘴烫伤，快装保温套有益于用户方便地随时更换喷嘴。
[0024](4)、本技术的仓体保温套和下端的喷嘴保温套起到隔绝外界空气的作用，这种近似于绝热的条件会使喷嘴内部温度较高。在不增加加热系统负担的情况下，使得喷头整体的可控温度上限得到较大提升。
[0025](5)、本技术采用二级温度控制，通过两组加热装置对料仓和喷嘴处进行分别温度控制，温度控制更加精确。
[0026](6)、本技术的二级温控可分别控制料仓和喷嘴处的温度，精确把握打印过程，且整个喷头结构紧凑，精致小巧。
附图说明
[0027]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本技术所述的高温电动直写式生物打印喷头的外观图；
[0029]图2为本技术所述的高温电动直写式生物打印喷头的剖视图；
[0030]图3为本技术所述的旋转卡扣的装配示意图；
[0031]图4为中推杆、上推杆和挤压驱动块的连接示意图；
[0032]图5为挤压驱动块的结构示意图；
[0033]图中：1
‑
挤压驱动块，2
‑
金属连接板，3
‑
隔热板，4
‑
一号加热棒，5
‑
下端短接头，6
‑
喷嘴加热套，7
‑
二号加热棒，8
‑
喷嘴，9
‑
保温壳，10
‑
磁吸保温套，11
‑
磁钢，12
‑
另一组磁钢，13
‑
下保温壳，14
‑
加热套，15
‑
推杆下端导向段，16
‑
料桶本体，17
‑
旋转卡扣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温电动直写式生物打印喷头，其特征在于：包括加热装置、挤压驱动块(1)、下端短接头(5)、喷嘴加热套(6)、喷嘴(8)、保温壳(9)、加热套(14)、推杆下端导向段(15)、料桶本体(16)、中推杆(18)和上推杆(19)，所述料桶本体(16)下方安装有下端短接头(5)，两者组成高温料仓，所述料桶本体(16)的外周安装有加热套(14)，所述下端短接头(5)的外周安装有喷嘴加热套(6)，所述加热套(14)与喷嘴加热套(6)内均设置有加热装置，所述下端短接头(5)下方按照有喷嘴(8)，所述喷嘴(8)外包裹有保温壳(9)，所述上推杆(19)和中推杆(18)通过挤压驱动块(1)连接，所述中推杆(18)与推杆下端导向段(15)相连，推杆下端导向段(15)外侧与料桶本体(16)采用间隙配合。2.根据权利要求1所述的高温电动直写式生物打印喷头，其特征在于：所述料桶本体(16)上端与旋转卡扣(17)由螺纹连接，所述旋转卡扣(17)用于完成料桶本体(16)的拆装。3.根据权利要求1所述的高温电动直写式生物打印喷头，其特征在于：所述加热套(14)通过隔热板(3)与金属连接板(2)连接。4.根据权利要求1或3所述的高温电动直写式生物打印喷头，其特征在于：金属连接板(2)下端安装下保温壳(13)，将加热套(14)包裹。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙岩，赵维友，
申请(专利权)人：哈尔滨汇恒科技有限公司，
类型：新型
国别省市：