CN112848296A - 复合多喷头3d打印成型系统 - Google Patents

复合多喷头3d打印成型系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112848296A
CN112848296A CN202110048854.7A CN202110048854A CN112848296A CN 112848296 A CN112848296 A CN 112848296A CN 202110048854 A CN202110048854 A CN 202110048854A CN 112848296 A CN112848296 A CN 112848296A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
guide rail
nozzle
stepping motor
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110048854.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王小红
宋达斌
徐宇坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Medical University
Original Assignee
China Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Medical University filed Critical China Medical University
Priority to CN202110048854.7A priority Critical patent/CN112848296A/zh
Publication of CN112848296A publication Critical patent/CN112848296A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本发明涉及组织工程领域，尤其涉及一种复合多喷头3D打印成型系统。其克服了传统组织工程支架因材料和打印方法单一而造成的成形形状单一、机械性能不足、无法同时打印多种材料、多种细胞的缺点。包括底部框架、温控及制冷装置、设置于框架上的三维运动机构；其特征在于，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构；所述X轴运动机构上设置有成形台，Y轴运动机构位于Z轴运动机构上；所述Y轴运动机构上设置有竖向的Z轴工作台，该Z轴工作台位于成形台上方，所述Z轴工作台上设置有三复合Z轴运动机构；所述三复合Z轴运动机构。

Description

复合多喷头3D打印成型系统
技术领域
本发明涉及组织工程领域，尤其涉及一种复合多喷头3D打印成型系统。
背景技术
组织工程是目前较为热门的一门交叉学科。组织工程是在细胞和组织水平上操作的生物工程, 主要致力于组织和器官的形成和再生。其三大要素是细胞、生物材料支架及生长因子。
3D 打印技术( 又称3D快速成型技术或增材制造技术) 是20 世纪80 年代后期开始逐渐兴起的一项新兴制造技术，它是指在计算机控制下，根据物体的计算机辅助设计(CAD) 模型或计算机断层扫描(CT) 等数据，通过材料的精确3D 堆积，快速制造任意复杂形状3D 物体的新型数字化成型技术，3D 打印技术的基本制造过程是按照“分层制造、逐层叠加”的原理。通过计算机控制的3D打印系统进行逐层打印，叠加后最终获得三维产品,为传统成形技术所存在的问题提供了新的思路。
器官3D 打印技术与传统组织工程等方法有所不同，是指在计算机的精确控制下，将细胞与凝胶材料混合在一起，进行层层堆积成形。其最大优势在于复杂外形与内部微细结构的一体化制造，各种器官的个性化生产，是传统制造技术所不可企及的。美国的麻省理工学院、卡内基梅隆大学、密歇根大学、新加坡国立大学和国内的清华大学都在从事这方面的研究工作。因此具有复合多喷头3D打印成形装置的设计和研发便成为必然。而现今各高校和研究机构的相关研发目标仅限为增加同支架下的单一喷头数量并改变相对排列方式，或改变喷嘴形状及内部通道配比并不能从根本上解决如何同时成形具有不同材料、不同细胞的复杂结构并精确植入细胞、提高支架外形工艺水平，以减少后续加工，保持带细胞支架的生物活性。复合式多喷头3D打印系统必将成为未来的发展趋势。
中国专利文献(申请号2013105605114)涉及一种加式和减式制造结合的仿生结构一体化成形设备，采用喷头挤出成型与减式制造相结合的复合式加工装置，同时结合多喷头喷射装置竖直移动以及成形台旋转偏转运动，使各喷头可独立挤出成型并辅助以铣、钻、镗、磨、攻丝等减式制造手段，从而实现多喷头成型与减式制造精加工协同作用下的仿生结构高效堆积一体化成形及后处理过程。该固定式同种多喷头成形系统在制造复杂组织器官时存在下列不足之处：
①虽然该设备喷头可换，但是在每次打印过程中只能用喷头进行单一材料加工，在打印过程中喷头切换和材料转化非常困难，易引起成形误差、造成流涎等负面作用，同时存在多种细胞、多种材料、多方位成形的局限性。
②该设备无法成形非降解高分子材料，无法完成精度达微米级的薄层组织成形。
③组织器官制造时涉及到活细胞，后续毛刷打磨，钻头打孔等加工技术，对细胞活性会产生不利影响。
④该设备均采用螺杆挤压式挤出打印方式，在进行细胞打印加工时存在结构性弊端，无法控制细胞打印数量和细胞打印位置的精确分布。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种复合多喷头3D打印成型系统，其采用多种3D打印方式及多种喷头相结合的复合式多喷头装置，以达到各喷头可独立和协同加工，实现在多方位、多材料、多喷头协同作用下的快速堆积成形的过程，克服了传统组织工程支架因材料和打印方法单一而造成的成形形状单一、机械性能不足、无法同时打印多种材料、多种细胞的缺点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括底部框架、温控及制冷装置、设置于框架上的三维运动机构；其特征在于，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构。
所述X轴运动机构上设置有成形台，Y轴运动机构位于Z轴运动机构上。
所述Y轴运动机构上设置有竖向的Z轴工作台，该Z轴工作台位于成形台上方，所述Z轴工作台上设置有三复合Z轴运动机构。
进一步地，所述X轴运动机构设置在所述底座框架内部，所述成形台通过X轴滑块一、X轴滑块二连接于X轴导轨一上，通过X轴滑块三、X轴滑块四连接于X轴导轨二上，X轴导轨一与X轴导轨二安装于底部框架上，且X轴导轨一与X轴导轨二相平行；X轴步进电机提供动力使得成形台实现沿X轴方向运动。
更进一步地，X轴步进电机安装于底部框架上，且X轴步进电机作为皮带传动机构的驱动，所述皮带传动机构与成形台相连；X轴步进电机转动，通过皮带传动机构带动成形台沿导轨运动。
具体地，皮带传动机构包括主动轮、从动轮及与两者相连的皮带，主动轮安装于X轴步进电机的电机轴上，从动轮通过支架安装于底座框架上，所述皮带与成形台底部相连；步进电机动作，带动主动轮转动，皮带随之沿主动轮与从动轮间移动，带动与之相连的皮带动作。
进一步地，所述底座框架两侧各设一竖直支架，两竖直支架底部与底部框架相连，两竖直支架顶部分别与一水平支架相连；Y轴运动机构位于两竖直支架间，Y轴运动机构两侧各通过一Z轴运动机构与竖直支架相连，所述Z轴运动机构包括Z轴滚珠丝杠、与滚珠丝杠相连的Z轴滑块、Z轴步进电机，Z轴步进电机提供动力带动Y轴运动机构沿Z轴方向运动。
更进一步地，丝杠设置于所在竖直支架前方，丝杠一端与水平支架相连，丝杠另一端与底部框架相连；所述Z轴步进电机带动丝杠旋转，进而带动螺母（Z轴滑块）直线运动，带动与Z轴滑块相连的Y轴运动机构随之运动。
进一步地，所述Y轴运动机构包括Y轴皮带传动系统、Z轴工作台、Y轴导轨一、Y轴导轨二，Y轴导轨一与Y轴导轨二相平行，且所述导轨安装于两Z轴滑块间，该导轨两端分别与两Z轴滑块相连；Y轴皮带传动系统带动固定于Z轴工作台的滑块，通过步进电机提供动力使得所述Z轴工作台沿Y轴导轨一和Y轴导轨二进行Y轴方向运动。
进一步地，三复合Z轴运动机构包括高温熔融挤出装置、同轴多材料电机助推微注射器挤出装置、气溶胶喷射装置。
所述气溶胶喷射装置固定于喷头支架一上，喷头支架一通过Z轴复合运动滑块一连接于Z轴复合运动导轨一，通过Z轴复合运动滑块二连接于Z轴复合运动导轨二，步进电机带动Z轴复合运动丝杠一实现气溶胶喷射装置沿着Z轴方向的单独推出运动。
所述高温熔融挤出装置固定于喷头支架二上，喷头支架二通过Z轴复合运动滑块三连接于Z轴复合运动导轨三，通过Z轴复合运动滑块四连接于Z轴复合运动导轨四，步进电机带动Z轴复合运动丝杠二实现高温熔融挤出装置沿着Z轴方向的单独推出运动。
所述同轴多材料电机助推微注射器挤出装置固定于喷头支架三上，喷头支架三通过Z轴复合运动滑块五连接于Z轴复合运动导轨五，通过Z轴复合运动滑块六连接于Z轴复合运动导轨六，步进电机带动Z轴复合运动丝杠三实现同轴多材料电机助推微注射器挤出装置沿着Z轴方向的单独推出运动。
具体的，丝杠带动丝母、丝母与喷头支架一相连。
进一步地，所述高温熔融挤出装置包括高温熔融喷嘴一、高温熔融喷嘴二、加热铝块、散热铝片、外接送料口一、外接送料口二、不锈钢喉管一、不锈钢喉管二、加热棒、喷头支架二和步进电机。
进一步地，同轴多材料电机助推微注射器挤出装置包括同轴挤出式喷嘴、嵌套式储料罐、喷头支架三和步进电机。
进一步地，所述独立气溶胶喷射装置包括气溶胶喷嘴、鞘气管道、物料通道、喷头支架一和步进电机。
与现有技术相比本发明有益效果。
本发明采用了挤压式、熔融沉积式和气溶胶喷射式打印方式相结合的复合多喷头设计，其中气溶胶喷射打印材料广泛，对功能墨水进行雾化处理变成气溶胶颗粒形式，扩展了材料选择范围，降低了材料配置难度，打印分辨率高。通过在喷嘴处给气溶胶颗粒施加环绕气体约束的形式，实现了沉积精度的控制，提高了打印分辨率。
熔融沉积打印以 PCL等合成聚合物为原料设计的微结构支架不仅可提供结构支撑还可以提供物质运输通道来引导组织再生并作为细胞黏附、增殖和分化的场所，为新形成的组织提供了合适的物理环境。
本发明采用了同轴多材料电机助推微注射器挤出装置，凭借同轴挤出式喷嘴和嵌套式储料罐分装不同水凝胶材料就能实现多种材料混合打印，大大节省空间，减少多次启停的衔接误差。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明提供的复合多喷头3D打印成型系统的实例示意图。
图2是本发明提供的复合多喷头3D打印成型系统的仰视图。
图3 是本发明提供的Z轴工作台及喷头系统的实例示意图。
图4集成双喷头高温熔融挤出装置的实例示意图。
图5同轴多材料电机助推微注射器挤出装置的实例示意图。
图6独立气溶胶喷射装置的实例示意图。
图7是控制系统完成材料成形的流程图。
1－框架， 2－Z轴步进电机一，
3－Z轴导轨一， 4－Z轴滚珠丝杠一，
5－竖直支架， 6－步进电机，
7－Z轴滑块一， 8－Y轴导轨一，
9－Y轴导轨二， 10－Y轴皮带，
11－水平支架， 12－Z轴滚珠丝杠二，
13－Z轴导轨二， 14－Z轴滑块二，
15－成形台， 16－X轴导轨一，
17－X轴滑块一， 18－X轴滑块二，
19－Z轴步进电机二， 20－X轴步进电机，
21－X轴皮带， 22－X轴导轨二,
23－X轴滑块三， 24－X轴滑块四，
25－Z轴工作台， 26－Z轴复合运动导轨一，
27－Z轴复合运动滑块一， 28－Z轴复合运动丝杠一，
29－喷头支架一， 30－气溶胶喷射装置，
31－Z轴复合运动导轨二， 32－Z轴复合运动滑块二，
33-步进电机 34－Z轴复合运动导轨三，
35－Z轴复合运动滑块三， 36－Z轴复合运动丝杠二，
37－喷头支架二， 38－高温熔融挤出装置，
39-步进电机， 40-Z轴复合运动导轨四，
41-Z轴复合运动滑块四， 42-Z轴复合运动导轨五，
43-Z轴复合运动滑块五， 44-步进电机
45-同轴电机助推微注射器挤出装置， 46-喷头支架三，
47-Z轴复合运动导轨六， 48-Z轴复合运动滑块六，
49-Z轴复合运动丝杠三， 50-高温熔融喷嘴一，
51-散热铝块， 52-不锈钢喉管一，
53-散热铝片， 54-外接送料口一，
55-外接送料口二， 56-不锈钢喉管二，
57-加热棒， 58-高温熔融喷嘴二，
59-同轴挤出式喷嘴， 60-嵌套式储料罐，
61-鞘气管道， 62-物料管道，
63-气溶胶喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图及实施实例进一步详细说明本发明的具体结构、工作原理和工作过程内容。
提供一种复合式多喷头3D打印成型系统，本系统采用多种3D打印方式及多种喷头相结合的复合式多喷头装置，以达到各喷头可独立和协同加工，实现在多方位、多材料、多喷头协同作用下的快速堆积成形的过程，克服了传统组织工程支架因材料和打印方法单一而造成的成形形状单一、机械性能不足、无法同时打印多种材料、多种细胞的缺点。
本发明的技术方案如下：复合多喷头3D打印成型系统，所述3D打印成型系统包括竖直支架(5)、水平支架（11）、底座框架（1）、成形台（15）、温控及制冷装置；高温熔融挤出装置(38)、同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）、气溶胶喷射装置（30）、Z轴工作台(25)、三维运动机构，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、3个复合Z轴运动机构。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于:所述X轴运动机构设置在所述底座框架(1)内部，其特征在于：所述成形台(15)通过X轴滑块一(17)、X轴滑块二(18) 连接于X轴导轨一（16）上，通过X轴滑块三(23)、X轴滑块四(24)连接于X轴导轨二（22）上，X轴步进电机（20）提供动力使得平台实现沿X轴方向运动。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于:所述Y轴运动机构位于所述Z轴工作台（25）后方，其特征在于：Y轴皮带传动系统（10）带动固定于Z轴工作台的滑块，通过步进电机（6）提供动力使得所述Z轴工作台(17)沿Y轴导轨一（8）和Y轴导轨二（9）沿Y轴方向运动。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于:所述Z轴的运动机构位于所述竖直支架(5)前方，其特征在于：Z轴滚珠丝杠一（28）连接Z轴滑块一（7），Z轴滚珠丝杠二（12）连接Z轴滑块二（12），由Z轴步进电机一（2）和Z轴步进电机二（19）提供动力带动Z轴工作台(25)沿Z轴方向运动。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于:所述3个复合Z轴运动机构位于所述Z轴工作台（25 ）前方，其特征在于：所述气溶胶喷射装置（30）固定于喷头支架一(29)上，喷头支架一（29）通过Z轴复合运动滑块一（27）连接于Z轴复合运动导轨一（26），通过Z轴复合运动滑块二（32）连接于Z轴复合运动导轨二（31），步进电机(33)带动Z轴复合运动丝杠一（28）实现气溶胶喷射装置（30）沿着Z轴方向的单独推出运动。所述高温熔融挤出装置（38）固定于喷头支架二(37)上，喷头支架二（37）通过Z轴复合运动滑块三（35）连接于Z轴复合运动导轨三（34），通过Z轴复合运动滑块四（41）连接于Z轴复合运动导轨四（40），步进电机(39)带动Z轴复合运动丝杠二（36）实现高温熔融挤出装置（38）沿着Z轴方向的单独推出运动。所述同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）固定于喷头支架三(46)上，喷头支架三（46）通过Z轴复合运动滑块五（43）连接于Z轴复合运动导轨五（42），通过Z轴复合运动滑块六（48）连接于Z轴复合运动导轨六（47），步进电机(44)带动Z轴复合运动丝杠三（49）实现同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）沿着Z轴方向的单独推出运动。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述高温熔融挤出装置（38）包括高温熔融喷嘴一（50）、包括高温熔融喷嘴二（58）、加热铝块（51）、散热铝片（53）、外接送料口一（54）、外接送料口二（55）、不锈钢喉管一（52）、不锈钢喉管二（56）、加热棒（57）、喷头支架二（37）和步进电机(39)。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：同轴多材料电机助推微注射器挤出装置，包括同轴挤出式喷嘴（59）、嵌套式储料罐（60）、喷头支架三(46)和步进电机(44)。
复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述独立气溶胶喷射装置，包括气溶胶喷嘴（63）、鞘气管道（61）、物料通道（62）、喷头支架一(29)和步进电机(33)。
如图1-7所示，本发明包括水平支架（11）、竖直支架（5）、底座框架（1）、Y轴步进电机（6）、Y轴导轨一（8）、Y轴导轨二（9）、Y轴皮带（10）、Z轴滚珠丝杠一（4）、Z轴滚珠丝杠二（12）、Z轴导轨一（5）、Z轴导轨二（13）、Z轴滑块一（7）、Z轴滑块二（14）、Z轴步进电机一（2）、Z轴步进电机二（19）、X轴导轨一(18)、X轴导轨二(22)、X轴滑块一(17)、X轴滑块二(18)、X轴滑块三(23)、X轴滑块四(24)、X轴皮带(21)、成形台(15)。
所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、所述X轴运动机构设置在所述底座框架(1)内部，包括成形台(15)、 X轴滑块一(17)、X轴滑块二(18) 、X轴导轨一（16）、X轴导轨二（22）、X轴滑块三(23)、X轴滑块四(24)、 X轴皮带(21)、X轴步进电机（20）。
X轴步进电机（20）通过X轴皮带(21)带动X轴滑块一(17)、X轴滑块二(18) 套在X轴导轨一（16）上，X轴滑块三(23)、X轴滑块四(24)套接在X轴导轨二（22）上进行X轴方向运动。上述四个滑块与成形台（15）通过螺栓固接。上述两个导轨与底座框架(1)通过螺栓固接。所述Y轴运动机构包括Y轴步进电机（6）、Y轴导轨一（8）、Y轴导轨二（9）、Y轴皮带（10），Y轴步进电机（6）通过Y轴皮带(10)带动Z轴工作台上进行Y轴方向运动。上述两导轨与Z轴滑块一（7）、Z轴滑块二（14）通过螺栓固接。所述Z轴的运动机构包括Z轴滚珠丝杠一（28）、Z轴滑块一（7），Z轴滚珠丝杠二（12）、Z轴滑块二（12）、Z轴步进电机一（2）、Z轴步进电机二（19）。Z轴步进电机一（2）和Z轴步进电机二（19）提供动力推动套接在上述两导轨上的两个滑块的上下运动，从而带动Z轴工作台沿着Z轴运动。
图3是本发明提供的Z轴工作台及喷头系统的实例示意图，喷头系统包括Z轴复合运动导轨一（26）、Z轴复合运动滑块一（27）、Z轴复合运动丝杠一（28）、Z轴复合运动导轨二（31）、Z轴复合运动滑块二(32)、喷头支架一（29）、气溶胶喷射装置（30）、步进电机（33）、Z轴复合运动导轨三（34）、Z轴复合运动滑块三（35）、Z轴复合运动丝杠二（36）、Z轴复合运动导轨四（40）、Z轴复合运动滑块四(41)、喷头支架二（37）、高温熔融挤出装置（38）、步进电机（39）、Z轴复合运动导轨一（26）、Z轴复合运动滑块五（45）、Z轴复合运动丝杠三（49）、Z轴复合运动导轨六（47）、Z轴复合运动滑块六(48)、喷头支架三（46）、同轴电机助助推微注射器挤出装置（45）、步进电机（44），三个打印成型装置的喷头支架通过螺栓固定于相应滑块上，滑块连接Z轴成形台上的导轨，每个喷头丝杠上方都单独配有步进电机，可以按成型需要单独或依次推出打印装置，因此三个打印成型装置可以协同或独立完成不同材料的成形工序。而且由控制系统总体调配还可以避免干涉进行协调运动。
图4为集成双喷头高温熔融挤出装置的实例示意图，所述高温熔融挤出装置（38）包括高温熔融喷嘴一（50）、包括高温熔融喷嘴二（58）、加热铝块（51）、散热铝片（53）、外接送料口一（54）、外接送料口二（55）、不锈钢喉管一（52）、不锈钢喉管二（56）、加热棒（57）。合成聚合物线材通过外接送料口一（54）和外接送料口二（55）分别进入锈钢喉管一（52）和不锈钢喉管二（56），将双喷嘴及其加热挤出结构集成在同一个挤出头上可独立进行独立挤出工作。喉管连接铝身与导热铝块，加热棒采用热电偶，喷头与所述固定式喷头支架之间为螺栓连接方式；所述固定式喷头支架表面为正多边形。
图5为同轴多材料电机助推微注射器挤出装置的实例示意图，所述同轴多材料电机助推微注射器挤出装置其特征在于：同轴多材料电机助推微注射器挤出装置包括同轴挤出式喷嘴（59）、嵌套式储料罐（60）。该挤出装置同轴挤出式喷嘴（59）和嵌套式储料罐（60）都采用同轴嵌套的结构，内外两层装载不同类型的水凝胶材料，可以同时进行挤出，在节省空间的同时还可以精准控制混合量。喷头与所述固定式喷头支架之间为螺栓连接方式；所述固定式喷头支架表面为正多边形。
图6为独立气溶胶喷射装置的实例示意图，所述独立气溶胶喷射装置，包括气溶胶喷嘴（63）、鞘气管道（61）、物料通道（62）。气溶胶喷射打印是将生物墨水雾化形成气溶胶，通过物料通道（62）将气溶胶输送至喷射打印头，然后同轴气体通过鞘气管道（61）对生物墨水压缩喷射形成细小雾滴进行成型作业。喷头与所述固定式喷头支架之间为螺栓连接方式；所述固定式喷头支架表面为正多边形。
图7是控制系统完成材料成形的基本流程图。本发明所述的控制系统包括含有软件的计算机系统和控制系统硬件；所述的控制系统对各个3D打印成型装置沿Z轴和Y轴的移动、成形台（15）沿X轴的移动以及所有喷头喷射的启停进行总体调控，并控制以上所述运动组件不发生干涉，处理反馈信息并检测设备工作状态。
结合图1～图7，本实施例的工作原理和工作过程，叙述如下：
实施例1：人工耳廓制造。
（1）三维结构成形前用三维建模软件建立三维模型，用分层处理软件将模型分层，得到用于成形的数控代码，将层片文件和加工参数输入计算机控制软件。
（2）选择实验的材料，本实施例中用合成高分子聚乳酸(PLA)丝材、明胶海藻酸钠溶液做耳廓支架材料、选择含一定比例的脂肪干细胞和成体细胞,以含内皮细胞生长因子的磷酸缓冲液（PBS）或明胶/纤维蛋白原混合溶液为原料，按照合适的比例配制，制成成形材料备用。
（3）给整个箱体灭菌。
（4）离心去除将混合有一定浓度细胞的15％的明胶材料和5％的海藻酸钠材料中气泡，分别加入到同轴多材料电机助推微注射器挤出装置储料罐的内层和外层。
（5）将混合一定比例的脂肪干细胞和成体细胞以及内皮细胞生长因子的磷酸缓冲液（PBS）的混合溶液作为独立气溶胶喷射装置的生物墨水。
（6）将高分子聚乳酸(PLA)丝材插入集成双喷头高温熔融挤出装置的两个物料外接口。
（7）将系统试运行达到加工条件。
（8）开始加工前设定各喷头位置及成形台的初始坐标，利用控制系统及数据处理系统对喷头进行对中，启动温控装置，之后开始成形工作。
（9）首先由集成双喷头高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向下伸出先进行第一层的网状支架打印，在第一层打印结束后高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向上收回。然后在步进电机作用下使同轴多材料电机助推微注射器挤出装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出进行第一层网状支架的生物水凝胶填充打印，在第一层填充打印结束后同轴多材料电机助推微注射器挤出装置在步进电机的作用下向上收回。最后在步进电机作用下使独立气溶胶喷射装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出，精准地进行第一层网状支架细胞混合液的均匀喷涂，在第一层喷涂打印结束后独立气溶胶喷射装置在步进电机的作用下向上收回，完成第一层耳廓支架的打印成形。
（10）由控制系统根据输入的层片文件和设定的加工参数控制成形台、三维运动机构运动及各个喷头的协同工作，逐层累加打印，完成耳廓的精确成形。
实施例2：软骨组织修复材料的成形。
（1）三维结构成形前用三维建模软件建立三维模型，用分层处理软件将模型分层，得到用于成形的数控代码，将层片文件和加工参数输入计算机控制软件。
（2）选择实验的材料，本实施例中用合成高分子选择聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物(PLGA) 丝材和磷酸钙、可降解磷酸钙骨水泥与磷酸化壳聚糖为实验材料、配制10%明胶溶液作为基质溶液，购买脂肪干细胞和软骨细胞制成细胞悬浮液，将基质溶液与细胞悬浮液混合制成含细胞的基质溶液。
（3）给整个箱体灭菌。
（4）将降解磷酸钙骨水泥、磷酸化壳聚糖固化前的浆料混合与含有一定浓度细胞的10％的明胶材料进行预热，离心去除材料中气泡，加入到同轴多材料电机助推微注射器挤出装置储料罐中。
（5）混合一定比例的软骨细胞和脂肪干细胞，制成细胞悬浮液，作为独立气溶胶喷射装置的生物墨水。
（6）将高分子聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物(PLGA)丝材插入集成双喷头高温熔融挤出装置的两个物料外接口。
（7）将系统试运行达到加工条件。
（8）开始加工前设定各喷头位置及成形台的初始坐标，利用控制系统及数据处理系统对喷头进行对中，启动温控装置，之后开始成形工作。
（9）首先由集成双喷头高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向下伸出先进行第一层的网状支架打印，在第一层打印结束后高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向上收回。然后在步进电机作用下使同轴多材料电机助推微注射器挤出装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出进行第一层网状支架的生物水凝胶填充打印，在第一层填充打印结束后同轴多材料电机助推微注射器挤出装置在步进电机的作用下向上收回。最后在步进电机作用下使独立气溶胶喷射装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出，精准地进行第一层网状支架细胞混合液的均匀喷涂，在第一层喷涂打印结束后独立气溶胶喷射装置在步进电机的作用下向上收回，完成第一层软骨支架的打印成形。
（10）由控制系统根据输入的层片文件和设定的加工参数控制成形台、三维运动机构运动及各个喷头的协同工作，逐层累加打印，完成软骨的精确成形。
实施例3：人工肾脏制造。
（1）三维结构成形前用三维建模软件建立三维模型，用分层处理软件将模型分层，得到用于成形的数控代码，将层片文件和加工参数输入计算机控制软件。
（2）选择实验的材料，本实施例中用合成高分子聚已内酯（PCL）丝材、配制10%明胶溶液作为基质溶液，购买内皮细胞、血旺细胞、肾细胞和脂肪干细胞制成细胞悬浮液，将基质溶液与细胞悬浮液混合制成含细胞的基质溶液。
（3）给整个箱体灭菌。
（4）离心去除混合有一定浓度细胞的10％的明胶材料中气泡在，加入到同轴多材料电机助推微注射器挤出装置储料罐中。
（5）混合一定比例的内皮细胞、血旺细胞、肾细胞和脂肪干细胞，制成细胞悬浮液，作为独立气溶胶喷射装置的生物墨水。
（6）将高分子聚已内酯（PCL）丝材插入集成双喷头高温熔融挤出装置的两个物料外接口。
（7）将系统试运行达到加工条件。
（8）开始加工前设定各喷头位置及成形台的初始坐标，利用控制系统及数据处理系统对喷头进行对中，启动温控装置，之后开始成形工作。
（9）首先由集成双喷头高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向下伸出先进行第一层的网状支架打印，在第一层打印结束后高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向上收回。然后在步进电机作用下使同轴多材料电机助推微注射器挤出装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出进行第一层网状支架的生物水凝胶填充打印，在第一层填充打印结束后同轴多材料电机助推微注射器挤出装置在步进电机的作用下向上收回。最后在步进电机作用下使独立气溶胶喷射装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出，精准地进行第一层网状支架细胞混合液的均匀喷涂，在第一层喷涂打印结束后独立气溶胶喷射装置在步进电机的作用下向上收回，完成第一层肾脏支架的打印成形。
（10）由控制系统根据输入的层片文件和设定的加工参数控制成形台、三维运动机构运动及各个喷头的协同工作，逐层累加打印，完成肾脏的精确成形。
实施例4：人工肝脏制造。
（1）三维结构成形前用三维建模软件建立三维模型，用分层处理软件将模型分层，得到用于成形的数控代码，将层片文件和加工参数输入计算机控制软件。
（2）选择实验的材料，本实施例中用合成高分子聚氨酯（PU）丝材、配制1%纤维蛋白原水凝胶溶液作为基质溶液，分离病人血管内皮细胞、胆管上皮细胞、肝星状细胞、肝血窦内皮细胞、肝干细胞和肝细胞制成细胞悬浮液，将基质溶液与细胞悬浮液混合制成含细胞的基质溶液。
（3）给整个箱体灭菌。
（4）离心去除混合有1%纤维蛋白原水凝胶溶液材料中气泡在，加入到同轴多材料电机助推微注射器挤出装置储料罐中。
（5）混合一定比例的血管内皮细胞、胆管上皮细胞、肝星状细胞、肝血窦内皮细胞、肝干细胞和肝细胞，制成细胞悬浮液，作为独立气溶胶喷射装置的生物墨水。
（6）将高分子聚氨酯（PU）丝材插入集成双喷头高温熔融挤出装置的两个物料外接口。
（7）将系统试运行达到加工条件。
（8）开始加工前设定各喷头位置及成形台的初始坐标，利用控制系统及数据处理系统对喷头进行对中，启动温控装置，之后开始成形工作。
（9）首先由集成双喷头高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向下伸出先进行第一层的网状支架打印，在第一层打印结束后高温熔融挤出装置在步进电机的作用下向上收回。然后在步进电机作用下使同轴多材料电机助推微注射器挤出装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出进行第一层网状支架的生物水凝胶填充打印，在第一层填充打印结束后同轴多材料电机助推微注射器挤出装置在步进电机的作用下向上收回。最后在步进电机作用下使独立气溶胶喷射装置进行对中，再在步进电机作用下向下伸出，精准地进行第一层网状支架细胞混合液的均匀喷涂，保证纤维蛋白原水凝胶溶液中细胞密度为1×107个/ml，在第一层喷涂打印结束后独立气溶胶喷射装置在步进电机的作用下向上收回，完成第一层肾脏支架的打印成形。
（10）由控制系统根据输入的层片文件和设定的加工参数控制成形台、三维运动机构运动及各个喷头的协同工作，逐层累加打印，完成肝脏的精确成形。
本发明采用集成双喷头高温熔融挤出装置将双喷嘴及其加热挤出结构集成在同一个挤出头上，这种结构相比两个独立运动型喷头，在重量减轻的同时大幅缩减喷嘴之间的距离，最大限度利用设备空间，使打印空间充分利用、有效行程增加。
本发明特别加入Z轴复合运动系统，可根据需要，在选用喷头时可进行该喷头的独立推出，可以实现喷头的独立和协同加工，大大提升了加工精度使加工区域适合绝大多数生物组织和器官前体的成形尺寸要求。
本发明实现了最少四种以上不同性能的组织支架材料、细胞/基质材料、细胞悬浮液及细胞生长因子溶液在成形台上在不同温度、多角度、多喷头协同作用下的快速堆积和喷射成形。通过增加熔融挤出式喷头，增强了支架的整体的机械性能，使支架的形状的选择大大增加。
综上，本发明所述系统利用复合式多喷头喷射装置、三维运动机构、控制系统与软件系统综合实现了多种材料复杂三维结构的多喷头协同高效成形。该系统利用复合式多喷头装置与成形台交互成形方式，具有成形精度高、各喷头独立协同加工、成形外观多样化、生物活性保存好，适用于组织工程与器官制造中各种非均质多种材料的大型器官前体三维精确成形。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于，包括底部框架、温控及制冷装置、设置于框架上的三维运动机构；其特征在于，所述三维运动机构包括X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构；
所述X轴运动机构上设置有成形台，Y轴运动机构位于Z轴运动机构上；
所述Y轴运动机构上设置有竖向的Z轴工作台，该Z轴工作台位于成形台上方，所述Z轴工作台上设置有三复合Z轴运动机构。
2.根据权利要求1所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述X轴运动机构设置在所述底座框架(1)内部，所述成形台(15)通过X轴滑块一(17)、X轴滑块二(18) 连接于X轴导轨一（16）上，通过X轴滑块三(23)、X轴滑块四(24)连接于X轴导轨二（22）上，X轴导轨一（16）与X轴导轨二（22）安装于底部框架上，且X轴导轨一（16）与X轴导轨二（22）相平行；X轴步进电机（20）提供动力使得成形台实现沿X轴方向运动。
3.根据权利要求2所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：X轴步进电机（20）安装于底部框架上，且X轴步进电机（20）作为皮带传动机构的驱动，所述皮带传动机构与成形台相连；X轴步进电机（20）转动，通过皮带传动机构带动成形台沿导轨运动。
4.根据权利要求1所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述底座框架两侧各设一竖直支架，两竖直支架底部与底部框架相连，两竖直支架顶部分别与一水平支架相连；Y轴运动机构位于两竖直支架间，Y轴运动机构两侧各通过一Z轴运动机构与竖直支架相连，所述Z轴运动机构包括Z轴滚珠丝杠、与滚珠丝杠相连的Z轴滑块、Z轴步进电机，Z轴步进电机提供动力带动Y轴运动机构沿Z轴方向运动。
5.根据权利要求4所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：丝杠设置于所在竖直支架前方，丝杠一端与水平支架相连，丝杠另一端与底部框架相连；所述Z轴步进电机带动丝杠旋转，进而带动螺母直线运动，带动与Z轴滑块相连的Y轴运动机构随之运动。
6.根据权利要求1所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述Y轴运动机构包括Y轴皮带传动系统、Z轴工作台、Y轴导轨一、Y轴导轨二，Y轴导轨一与Y轴导轨二相平行，且所述导轨安装于两Z轴滑块间，该导轨两端分别与两Z轴滑块相连；Y轴皮带传动系统带动固定于Z轴工作台的滑块，通过步进电机提供动力使得所述Z轴工作台沿Y轴导轨一和Y轴导轨二进行Y轴方向运动。
7.根据权利要求1所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：三复合Z轴运动机构包括高温熔融挤出装置(38)、同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）、气溶胶喷射装置（30），所述气溶胶喷射装置（30）固定于喷头支架一(29)上，喷头支架一（29）通过Z轴复合运动滑块一（27）连接于Z轴复合运动导轨一（26），通过Z轴复合运动滑块二（32）连接于Z轴复合运动导轨二（31），步进电机(33)带动Z轴复合运动丝杠一（28）实现气溶胶喷射装置（30）沿着Z轴方向的单独推出运动；
所述高温熔融挤出装置（38）固定于喷头支架二(37)上，喷头支架二（37）通过Z轴复合运动滑块三（35）连接于Z轴复合运动导轨三（34），通过Z轴复合运动滑块四（41）连接于Z轴复合运动导轨四（40），步进电机(39)带动Z轴复合运动丝杠二（36）实现高温熔融挤出装置（38）沿着Z轴方向的单独推出运动；
所述同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）固定于喷头支架三(46)上，喷头支架三（46）通过Z轴复合运动滑块五（43）连接于Z轴复合运动导轨五（42），通过Z轴复合运动滑块六（48）连接于Z轴复合运动导轨六（47），步进电机(44)带动Z轴复合运动丝杠三（49）实现同轴多材料电机助推微注射器挤出装置（45）沿着Z轴方向的单独推出运动。
8.根据权利要求7所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述高温熔融挤出装置（38）包括高温熔融喷嘴一（50）、高温熔融喷嘴二（58）、加热铝块（51）、散热铝片（53）、外接送料口一（54）、外接送料口二（55）、不锈钢喉管一（52）、不锈钢喉管二（56）、加热棒（57）、喷头支架二（37）和步进电机(39)。
9.根据权利要求7所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：同轴多材料电机助推微注射器挤出装置包括同轴挤出式喷嘴（59）、嵌套式储料罐（60）、喷头支架三(46)和步进电机(44)。
10.根据权利要求7所述的复合多喷头3D打印成型系统，其特征在于：所述独立气溶胶喷射装置，包括气溶胶喷嘴（63）、鞘气管道（61）、物料通道（62）、喷头支架一(29)和步进电机(33)。
CN202110048854.7A 2021-01-14 2021-01-14 复合多喷头3d打印成型系统 Pending CN112848296A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110048854.7A CN112848296A (zh) 2021-01-14 2021-01-14 复合多喷头3d打印成型系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110048854.7A CN112848296A (zh) 2021-01-14 2021-01-14 复合多喷头3d打印成型系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112848296A true CN112848296A (zh) 2021-05-28

Family

ID=76005951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110048854.7A Pending CN112848296A (zh) 2021-01-14 2021-01-14 复合多喷头3d打印成型系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112848296A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113977940A (zh) * 2021-10-31 2022-01-28 天津科技大学 一种基于微流挤出的多材料3d打印装置
CN114259604A (zh) * 2021-12-17 2022-04-01 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种3d打印促有序血管化的载药骨修复支架的制备方法及其产品和应用
CN114454477A (zh) * 2022-01-22 2022-05-10 上海大学 一种挤出式生物3d打印设备及其使用方法
CN114536760A (zh) * 2022-02-14 2022-05-27 天津大学 一种气动挤出式多喷头生物3d打印机
CN114559650A (zh) * 2022-03-03 2022-05-31 辽宁工业大学 用于骨水泥打印的具有超疏水表面结构3d打印机及方法
CN114985772A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 临沂大学 一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置及成形方法
CN115302768A (zh) * 2022-08-19 2022-11-08 南京航空航天大学 一种基于复合粘土支撑的3d打印方法及设备

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101884573A (zh) * 2010-05-27 2010-11-17 清华大学 复杂器官前体三维受控成形机用多喷头喷射装置
CN102319126A (zh) * 2011-07-21 2012-01-18 清华大学 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN102599990A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 清华大学 复合式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN102755203A (zh) * 2012-07-13 2012-10-31 清华大学 一种喷射与喷涂相结合的复杂组织器官制造系统
CN103431925A (zh) * 2013-05-03 2013-12-11 清华大学 一种多自由度气动多喷头复杂组织器官制造系统
WO2017083402A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-18 Organovo, Inc. Improved methods for tissue fabrication
CN106693074A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 财团法人工业技术研究院 三维组织打印装置、三维组织打印方法及人工皮肤
CN106725999A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 吉林大学 高精度超声防堵多细胞生物增材制造方法及装置
CN107823714A (zh) * 2017-11-17 2018-03-23 上海大学 用于制备组织工程骨软骨支架的成形系统及生物3d打印成形方法
CN107921178A (zh) * 2015-05-05 2018-04-17 哈佛大学的校长及成员们 管状组织构造和打印方法
CN207545265U (zh) * 2017-04-25 2018-06-29 暨南大学 一种多喷头3d生物打印系统
CN109177147A (zh) * 2018-08-31 2019-01-11 上海大学 采用含多喷嘴的同轴喷头装置生物cad/cam/3d打印综合成型系统
CN110004058A (zh) * 2019-04-04 2019-07-12 西安交通大学 多尺度纤维增强的微流道活性管状组织3d打印装置及方法
CN110039762A (zh) * 2019-04-10 2019-07-23 西安理工大学 一种多喷头协同的细胞/软组织3d打印装置
US20190283325A1 (en) * 2016-06-09 2019-09-19 Attenborough Dental Laboratories Limited Multicellular lay-up process
CN110733178A (zh) * 2019-10-28 2020-01-31 季华实验室 一种针对易挥发墨水的气溶胶喷印方法及系统
CN110801532A (zh) * 2019-11-28 2020-02-18 中国人民大学 一种生物墨水及其制备方法
CN111607514A (zh) * 2020-05-28 2020-09-01 杭州电子科技大学 复合生物材料动态混合生物3d打印平台

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101884573A (zh) * 2010-05-27 2010-11-17 清华大学 复杂器官前体三维受控成形机用多喷头喷射装置
CN102319126A (zh) * 2011-07-21 2012-01-18 清华大学 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN102599990A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 清华大学 复合式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN102755203A (zh) * 2012-07-13 2012-10-31 清华大学 一种喷射与喷涂相结合的复杂组织器官制造系统
CN103431925A (zh) * 2013-05-03 2013-12-11 清华大学 一种多自由度气动多喷头复杂组织器官制造系统
CN107921178A (zh) * 2015-05-05 2018-04-17 哈佛大学的校长及成员们 管状组织构造和打印方法
WO2017083402A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-18 Organovo, Inc. Improved methods for tissue fabrication
CN106693074A (zh) * 2015-11-13 2017-05-24 财团法人工业技术研究院 三维组织打印装置、三维组织打印方法及人工皮肤
US20190283325A1 (en) * 2016-06-09 2019-09-19 Attenborough Dental Laboratories Limited Multicellular lay-up process
CN106725999A (zh) * 2017-01-12 2017-05-31 吉林大学 高精度超声防堵多细胞生物增材制造方法及装置
CN207545265U (zh) * 2017-04-25 2018-06-29 暨南大学 一种多喷头3d生物打印系统
CN107823714A (zh) * 2017-11-17 2018-03-23 上海大学 用于制备组织工程骨软骨支架的成形系统及生物3d打印成形方法
CN109177147A (zh) * 2018-08-31 2019-01-11 上海大学 采用含多喷嘴的同轴喷头装置生物cad/cam/3d打印综合成型系统
CN110004058A (zh) * 2019-04-04 2019-07-12 西安交通大学 多尺度纤维增强的微流道活性管状组织3d打印装置及方法
CN110039762A (zh) * 2019-04-10 2019-07-23 西安理工大学 一种多喷头协同的细胞/软组织3d打印装置
CN110733178A (zh) * 2019-10-28 2020-01-31 季华实验室 一种针对易挥发墨水的气溶胶喷印方法及系统
CN110801532A (zh) * 2019-11-28 2020-02-18 中国人民大学 一种生物墨水及其制备方法
CN111607514A (zh) * 2020-05-28 2020-09-01 杭州电子科技大学 复合生物材料动态混合生物3d打印平台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蔡志楷: "《3D打印和增材制造的原理及应用 第4版》", 30 March 2017 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113977940A (zh) * 2021-10-31 2022-01-28 天津科技大学 一种基于微流挤出的多材料3d打印装置
CN114259604A (zh) * 2021-12-17 2022-04-01 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种3d打印促有序血管化的载药骨修复支架的制备方法及其产品和应用
CN114454477A (zh) * 2022-01-22 2022-05-10 上海大学 一种挤出式生物3d打印设备及其使用方法
CN114454477B (zh) * 2022-01-22 2022-11-04 上海大学 一种挤出式生物3d打印设备及其使用方法
CN114536760A (zh) * 2022-02-14 2022-05-27 天津大学 一种气动挤出式多喷头生物3d打印机
CN114559650A (zh) * 2022-03-03 2022-05-31 辽宁工业大学 用于骨水泥打印的具有超疏水表面结构3d打印机及方法
CN114559650B (zh) * 2022-03-03 2024-02-23 辽宁工业大学 用于骨水泥打印的具有超疏水表面结构3d打印机及方法
CN114985772A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 临沂大学 一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置及成形方法
CN115302768A (zh) * 2022-08-19 2022-11-08 南京航空航天大学 一种基于复合粘土支撑的3d打印方法及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112848296A (zh) 复合多喷头3d打印成型系统
CN103598938B (zh) 一种加式和减式制造结合的仿生结构一体化成形设备
CN101884574B (zh) 一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备
CN107823714B (zh) 用于制备组织工程骨软骨支架的成形系统及生物3d打印成形方法
CN104874027B (zh) 多药物可控负载梯度再生骨支架的制备方法
CN102599990B (zh) 复合式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
US20160159006A1 (en) Pneumatic manufacturing system for complex tissues and organs, having multiple degrees of freedom and multiple nozzles
CN101692987B (zh) 转盘式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
CN102501379B (zh) 一种高聚物制备三维多微孔骨支架的成型系统
US6261493B1 (en) Fabrication of tissue products with additives by casting or molding using a mold formed by solid free-form methods
CN102755203B (zh) 一种喷射与喷涂相结合的复杂组织器官制造系统
US6341952B2 (en) Fabrication of tissue products with additives by casting or molding using a mold formed by solid free-form methods
CN203576703U (zh) 一种加式和减式制造结合的仿生结构一体化成形设备
CN104224405A (zh) 复合式转盘气动多喷头生物3d打印成形系统及方法
CN105233346A (zh) 多孔生物支架浆料、三维多孔生物支架及其制备方法
CN113232296A (zh) 一种用于激光增材制造的铺粉装置及铺粉方法
WO2015161539A1 (zh) 一种医用生物组织结构及其制备方法和专用设备
CN110039762B (zh) 一种多喷头协同的细胞/软组织3d打印装置
CN102319126A (zh) 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
Bandyopadhyay et al. Three-dimensional printing of biomaterials and soft materials
CN103815992A (zh) 一种多支路三维生物结构的3d打印装置及打印方法
CN214687941U (zh) 3d打印成型装置
CN102599989B (zh) 一种细胞三维受控组装机用多料源输送单喷嘴喷射装置
CN202173486U (zh) 固定式多喷头复杂器官前体三维受控成形系统
KR101403410B1 (ko) 삼차원 인공 지지체 제조장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210528