一种稳定型熔体近场直写设备制造技术

本发明专利技术公开了一种稳定型熔体近场直写设备，包括喷丝头装置与接收装置，接收装置包括接收板、接收板安装架、X轴移动支架与Y轴移动支架，接收板安装于接收板安装架，接收板安装架连接X轴移动支架，X轴移动支架内安装有移动丝杠，通过移动丝杠带动接收板安装架移动；X轴移动支架连接Y轴移动支架，Y轴移动支架安装有滑轮组件，借助滑轮组件带动Y轴移动支架移动；喷丝头装置包括纺丝注射器、隔热套筒与空气加热组件，隔热套筒内设有加热腔，空气加热组件连接加热腔。该一体式的接收装置，包括接收板、接收板安装架、X轴移动支架与Y轴移动支架，各部件之间连接紧密且牢固，在X轴与Y轴方向上移动稳定，优化纺丝过程中射流的稳定性与精确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定型熔体近场直写设备


[0001]本专利技术属于熔体近场直写技术与3D打印
，具体涉及了一种稳定型熔体近场直写设备。

技术介绍

[0002]静电纺丝是一种特殊的纤维制备工艺，聚合物溶液或熔体在静电电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。静电纺丝可分为溶液静电纺丝和熔体静电纺丝，熔体静电纺丝以聚合物熔体为原料，将高分子聚合物加热熔融成为一定粘度的纺丝熔体，利用注射泵或气动装置将其连续均匀地挤压到喷丝头，通过喷丝头的细孔压出成为细丝流，通过静电牵伸成丝，最后在空气或水中使其冷却凝固。相较于溶液纺丝，熔体静电纺丝将原料直接纺丝，不需要溶剂,也就没有去除溶剂的问题,最终制得的材料无毒，适合应用于组织工程，临床医学等领域，由于纺丝过程中不存在溶剂挥发,可大幅度提高聚合物的利用效率和支架材料的生产效率。
[0003]熔体静电纺丝，其纺丝设备主要包括喷丝头装置、加热装置、气动装置、电压装置、接收装置。近几年来，熔体近场直写技术在熔体静电纺丝的基础上应运而生。该技术降低熔体静电纺丝的接收距离，使射流在发生鞭动之前便到达接收装置，同时辅以X
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Y轴向运动滑台接收装置，通过对运动滑台的路径规划，可实现对纤维丝径、纤维支架孔径和拓扑结构的调控。因此，该技术被逐步应用于人体组织工程支架、人造血管、离子电池隔膜、超滤纳滤膜等领域。
[0004]在熔体近场直写技术中，接收装置稳定的Xr/>‑
Y轴向运动是纤维精准有序沉积的关键，而实现其稳定的轴向运动需要X
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Y轴向运动配合精准，联系紧密。现有技术中，采用相连的X轴移动机构与Y轴移动机构实现X
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Y轴向运动，两者通过滑台连接，结构稳定性较差，容易发生故障，从而影响射流的稳定性，进而影响最终的纺丝效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种稳定型熔体近场直写设备，针对现有技术中的缺陷，设计了一体式的接收装置，包括接收板、接收板安装架、X轴移动支架与Y轴移动支架，各部件之间连接紧密且牢固，在X轴与Y轴方向上移动稳定，优化纺丝过程中射流的稳定性与精确性。
[0006]为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0007]一种稳定型熔体近场直写设备，包括喷丝头装置与接收装置，其特征在于：接收装置包括接收板、接收板安装架、X轴移动支架与Y轴移动支架，接收板安装于接收板安装架，接收板安装架连接X轴移动支架，X轴移动支架内安装有移动丝杠，通过移动丝杠带动接收板安装架移动；X轴移动支架连接Y轴移动支架，Y轴移动支架安装有滑轮组件，滑轮组件滑动于相匹配的滑轮轨道，借助滑轮组件带动Y轴移动支架移动；喷丝头装置包括纺丝注射
器、隔热套筒与空气加热组件，纺丝注射器安装于隔热套筒内，且隔热套筒内设有加热腔，空气加热组件连接加热腔。
[0008]进一步，接收板安装架包括支架、支杆与顶托，支架的上端连接有支杆，支杆上端设有安装头，安装头呈L型并设有托槽，托槽用于安装接收板，安装头与接收板设有相匹配的连接螺孔，并配备有固定旋钮，固定旋钮设有第一螺杆，第一螺杆与连接螺孔相互匹配；顶托向上拱起，其上端平托接收板。该支架的4个角落处连接有4根支杆，4根支杆的安装头分别连接接收板的四角，同时借助顶托辅助支托接收板，如此设置可显著提升接收板的安装稳定性与移动稳定性；安装头设置有托槽，该托槽与接收板的边角相匹配，在预安装后通过固定旋钮拧紧固定；托槽与固定旋钮具有定位与固定作用，使得接收板的安装位置保持恒定，从而保证射流的稳定性与精确性；基于该接收板可拆装的特点，方便对其进行清洗或更换，以保持沉积后无杂质混入，提升纺丝效果。
[0009]进一步，移动丝杠包括有丝杠电机、丝杠、滚珠螺母、滚珠螺母座与连接件，丝杠电机连接丝杠，丝杠上连接有滚珠螺母与滚珠螺母座，滚珠螺母与滚珠螺母座相互连接，滚珠螺母座上设有连接件；接收板安装架的下端连接有主滑块与副滑块，主滑块连接连接件；主滑块与副滑块上均设有滚轮，X轴移动支架的通口中设有滚轮轨道，滚轮轨道与滚轮相匹配。本专利技术设置主滑块与副滑块来引导接收板安装架在X轴方向上移动，增大接收板安装架与X轴移动支架的接触面积，使得接收板安装架的前后位置均受到移动丝杠的作用力，可显著提升移动的稳定性；滚轮可减小移动过程中产生的摩擦力，避免移动卡住等问题发生。
[0010]进一步，滑轮组件包括滑轮电机组、主轴与滑轮组，滑轮电机向两侧连接主轴，两侧的主轴分别连接一组滑轮组，滑轮组包括主动滑轮与从动滑轮，主动滑轮与从动滑轮均滑动于滑轮轨道。滑轮组件用于带动接收板以Y轴方向移动，其在Y轴移动支架的两侧均有设置，共同配合实现Y轴方向移动，两者受力均匀且承受能力较强，滑轮组的摩擦力较小，移动顺畅，可显著提升Y轴方向移动的稳定性。
[0011]进一步，喷丝头装置还包括有夹紧锁盖，夹紧锁盖由相互之间可翻折的左盖与右盖组成，且左盖与右盖之间形成有通孔；夹紧锁盖内设有夹紧槽口，夹紧槽口与纺丝注射器的端部相匹配，夹紧锁盖的表面设有外螺纹，隔热套筒的开口处设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相片匹配，夹紧锁盖夹紧纺丝注射器并将其固定安装于隔热套筒。夹紧锁盖用以夹紧纺丝注射器，并通过螺纹方式固定于隔热套筒，从而达到安装纺丝注射器的目的，安装牢固，拆卸方便，无需接触纺丝注射器，避免烫伤；夹紧锁盖拧紧后，纺丝注射器牢固的安装于隔热套筒内，无需额外设置盖体，且对于隔热套筒的内部结构也无特定要求。
[0012]进一步，左盖与右盖设有手指套环，通过手指套环控制左盖与右盖，左盖接触右盖处设有磁铁片一，右盖接触左盖处设有磁铁片二，磁铁片一与磁铁片二相互匹配。手指套环方便控制左盖与右盖，磁铁片一与磁铁片二提供磁吸力以达到预夹紧的目的，便于拧入夹紧锁盖到隔热套筒内，结构简单，设计巧妙。
[0013]进一步，空气加热组件包括外置的循环风箱，循环风箱包括加热层与循环层，加热层设有进气口并在其内部安装有加热器，进气口通过气管连接隔热套筒的出气接头，加热器加热流经加热层的气流；循环层内安装有风机，风机与加热层连接，循环层还设有出气口，出气口通过气管连接隔热套筒的进气接头；隔热套筒内还设有出气通道与进气通道，两者均连接加热腔，出气通道连接出气接头，进气通道连接进气接头。本专利技术采用空气加热方
式对纺丝注射器进行加热，并以循环方式保持加热腔的温度始终保持在设定温度；其原理为：空气在风机的带动下以加热腔
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出气通道
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循环风箱
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进气通道
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加热腔的顺序循环往复的流动，流经加热层对其补充热量，并使其升温至设定温度，在通过风机回流至加热腔内，重复该过程直至纺丝结束；该空气加热方式易于控制，且能够保持加热腔的温度始终处于设定温度，加热用空气与纺丝注射器直接接触，传热效果显著，聚合物的形态始终保持熔融状态；简化隔热套筒的内部结构，无需设置加热套圈。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定型熔体近场直写设备，包括喷丝头装置与接收装置，其特征在于：所述接收装置包括接收板、接收板安装架、X轴移动支架与Y轴移动支架，所述接收板安装于所述接收板安装架，所述接收板安装架连接所述X轴移动支架，所述X轴移动支架内安装有移动丝杠，通过所述移动丝杠带动所述接收板安装架移动；所述X轴移动支架连接所述Y轴移动支架，所述Y轴移动支架安装有滑轮组件，所述滑轮组件滑动于相匹配的滑轮轨道，借助所述滑轮组件带动所述Y轴移动支架移动；所述喷丝头装置包括纺丝注射器、隔热套筒与空气加热组件，所述纺丝注射器安装于所述隔热套筒内，且所述隔热套筒内设有加热腔，所述空气加热组件连接所述加热腔。2.根据权利要求1所述的一种稳定型熔体近场直写设备，其特征在于：所述接收板安装架包括支架、支杆与顶托，所述支架的上端连接有支杆，所述支杆上端设有安装头，所述安装头呈L型并设有托槽，所述托槽用于安装所述接收板，所述安装头与所述接收板设有相匹配的连接螺孔，并配备有固定旋钮，所述固定旋钮设有第一螺杆，所述第一螺杆与所述连接螺孔相互匹配；所述顶托向上拱起，其上端平托所述接收板。3.根据权利要求1所述的一种稳定型熔体近场直写设备，其特征在于：所述移动丝杠包括有丝杠电机、丝杠、滚珠螺母、滚珠螺母座与连接件，所述丝杠电机连接所述丝杠，所述丝杠上连接有所述滚珠螺母与所述滚珠螺母座，所述滚珠螺母与所述滚珠螺母座相互连接，所述滚珠螺母座上设有所述连接件；所述接收板安装架的下端连接有主滑块与副滑块，所述主滑块连接所述连接件；所述主滑块与所述副滑块上均设有滚轮，所述X轴移动支架的通口中设有滚轮轨道，所述滚轮轨道与所述滚轮相匹配。4.根据权利要求1所述的一种稳定型熔体近场直写设备，其特征在于：所述滑轮组件包括滑轮电机组、主轴与滑轮组，所述滑轮电机向两侧连接所述主轴，两侧的所述主轴分别连接一组所述滑轮组，所述滑轮组包括主动滑轮与从动滑轮，所述主动滑轮与所述从动滑轮均滑动于所述滑轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玥，初小番，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：