CN115381570A - 一种基于桁架结构的3d打印多孔种植体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体及其制造方法，种植体包括种植体本体，种植体本体外表面设置有外螺纹，种植体本体内中上部的中心位置开设螺纹孔，种植体本体内靠近下端位置设置空腔，空腔位于螺纹孔下方，空腔内设置空间桁架结构，空腔通过空间桁架结构与种植体本体外部连通。本发明中，利用空间桁架结构能够增加种植体本体的结合面积，从而提高种植体本体的稳定性，避免种植体本体出现晃动甚至脱落的问题，延长了种植体本体的使用寿命。

Description

一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体及其制造方法
技术领域
本发明涉及医用植入材料技术领域，特别涉及一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体及其制造方法。
背景技术
目前我国缺牙患者数量庞大，牙体、牙列缺损人群发病率高达53％，种植牙由于美观，舒适，耐用，易清洁等优点已经成为了缺齿患者的首选修复方式。种植体又称为人工牙根，其加工方式为以纯钛或钛合金为原材料利用机加工生产种植体。
授权公告号为“CN109332698B”的发明公开了一种口腔种植体的3D打印方法，将TTNZ合金粉末采用激光选区熔化增材制造工艺制备形成TTNZ合金口腔种植体，其中，TTNZ合金粉末至少包括如下质量分数的各元素：Ti>84％、Ta 10％～10.9％、Nb1.45％～1.85％、Zr1.35％～1.85％。本发明提供的口腔种植体的3D打印方法，以新型的TTNZ合金粉末为原材料，并采用激光选区熔化增材制造工艺，使得制作出的口腔种植体具有良好的生物安全性、骨结合性、力学性能。但是，该口腔种植体仅仅通过外螺纹结合，种植体与骨结合面积小，随着使用时长的增加，种植体会产生晃动、脱落的问题，种植体稳定性较差，使用寿命较短。
发明内容
本发明提供一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体及其制造方法，用以解决目前口腔种植体与骨结合面积小，随着使用时长的增加，种植体会产生晃动、脱落的问题，种植体稳定性较差，使用寿命较短的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，包括：种植体本体，种植体本体外表面设置有外螺纹，种植体本体内中上部的中心位置开设螺纹孔，种植体本体内靠近下端位置设置空腔，空腔位于螺纹孔下方，空腔内设置空间桁架结构，空腔通过空间桁架结构与种植体本体外部连通。
优选的，空间桁架结构包括若干第一圆环，若干第一圆环沿种植体本体轴向等间隔设置，第一圆环外周与外螺纹内侧壁固定连接，上下相邻的两个第一圆环之间设置若干第一支撑柱，第一支撑柱关于第一圆环圆心呈环形阵列分布，第一支撑柱上下两端分别与上下两侧的第一圆环外壁固定连接，左右相邻的两个第一支撑柱之间设置第一斜柱，第一斜柱一端与一侧第一支撑柱上端固定连接，第一斜柱另一端与另一侧的第一支撑柱下端固定连接，左右相邻的两个第一斜柱呈V型结构，上下相邻的两个第一斜柱呈V型结构。
优选的，第一圆环内侧设置第二圆环，第二圆环与第一圆环同心设置，第二圆环与第一圆环之间设置若干第一连接柱，若干第一连接柱呈环形整列分布，第一连接柱一端与第一圆环内周固定连接，第一连接柱另一端与第二圆环外周固定连接，上下相邻的两个第二圆环之间设置若干第二支撑柱，第二支撑柱关于第二圆环圆心呈环形阵列分布，第二支撑柱上下两端分别与上下两侧的两个第二圆环外壁固定连接，左右相邻的两个第二支撑柱之间设置第二斜柱，第二斜柱一端与一侧的第二支撑柱上端固定连接，第二斜柱另一端与另一侧的第二支撑柱下端固定连接，左右相邻的两个第二斜柱呈V型结构，上下相邻的两个第二斜柱呈V型结构，前后相邻的第一斜柱与第二斜柱呈交叉结构。
优选的，第二圆环内侧设置第三圆环，第三圆环与第二圆环同心设置，第三圆环与第二圆环之间设置若干第二连接柱，若干第二连接柱呈环形阵列分布，第二连接柱一端与第二圆环内周固定连接，第二连接柱另一端与第三圆环外周固定连接，上下相邻的两个第三圆环之间设置若干第三支撑柱，第三支撑柱关于第三圆环圆心呈环形阵列分布，第三支撑柱上下两端分别与上下两侧的两个第三圆环外壁固定连接，第三圆环内圈固定设置若干固定柱，若干固定柱关于第三圆环圆心呈环形阵列分布。
优选的，种植体本体采用陶瓷材料制成。
一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，用于制造上述一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，制造方法包括以下步骤：
步骤1：设计种植体模型；
步骤2：将种植体模型传输至3D打印机；
步骤3：基于光固化技术，3D打印机按照种植体模型打印并制得种植体坯体；
步骤4：将种植体坯体从3D打印机的打印平台上取下，并对种植体坯体进行清洗、干燥、脱脂、烧结，最终制得种植体本体。
优选的，在步骤3中，3D打印机包括壳体，壳体内设置打印平台，种植体坯体位于打印平台上表面，种植体坯体通过固定装置固定在打印平台上表面。
优选的，固定装置包括：第一轨道，第一轨道上表面与壳体上端内壁固定连接，第一轨道内左右对称设置两个第一滑块，第一滑块与第一轨道内壁滑动连接，两个第一滑块之间设置电动推杆，电动推杆一端与壳体上端内壁固定连接，电动推杆与壳体内设置的控制器电性连接，第一滑块下端固定设置第二轨道，第二轨道垂直于第一轨道，第二轨道内滑动设置第二滑块，第二轨道侧壁与铰接杆一端铰接连接，铰接杆另一端与电动推杆输出端外壁铰接连接，第二滑块下表面转动设置第一转动柱，第一转动柱下端设置L型连杆，L型连杆下端固定连接夹板，夹板靠近电动推杆一端上表面与第二转动柱下端转动连接，第二转动柱上端与壳体上端内壁转动连接。
优选的，第一滑块远离电动推杆一端与第一弹簧一端固定连接，第一弹簧另一端与第一轨道远离电动推杆一端内壁固定连接。
优选的，夹板前侧壁从上往下依次固定设置第一夹块与第二夹块，第一夹块与第二夹块均采用橡胶材质制成，第一夹块位于外螺纹上方，第一夹块前侧壁设置为圆弧状且第一夹块前侧壁与种植体坯体上端外壁相适配，第二夹块位于外螺纹下方，第二夹块前侧壁设置为圆弧状且第二夹块前侧壁与种植体坯体靠近下端外壁相适配。
本发明的技术方案具有以下优点：本发明提供了一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体及其制造方法，种植体包括种植体本体，种植体本体外表面设置有外螺纹，种植体本体内中上部的中心位置开设螺纹孔，种植体本体内靠近下端位置设置空腔，空腔位于螺纹孔下方，空腔内设置空间桁架结构，空腔通过空间桁架结构与种植体本体外部连通。本发明中，利用空间桁架结构能够增加种植体本体的结合面积，从而提高种植体本体的稳定性，避免种植体本体出现晃动甚至脱落的问题，延长了种植体本体的使用寿命。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体整体结构示意图；
图2为本发明图1中A-A处局部剖视图；
图3为本发明中空间桁架结构俯视图；
图4为本发明中固定装置结构示意图一；
图5为本发明图4中B-B处局部剖视图；
图6为本发明中固定装置结构示意图二；
图7为本发明图6中C-C处局部剖视图；
图8为本发明图6中D处放大图；
图9为本发明图6中E-E处局部剖视图。
图中：1、种植体本体；2、外螺纹；3、螺纹孔；4、空间桁架结构；5、第一圆环；6、第一支撑柱；7、第一斜柱；8、第二圆环；9、第一连接柱；10、第二支撑柱；11、第二斜柱；12、第三圆环；13、第二连接柱；14、固定柱；15、种植体坯体；16、壳体；17、打印平台；18、第一轨道；19、第一滑块；20、电动推杆；21、第二轨道；22、第二滑块；23、铰接杆；24、第一转动柱；25、L型连杆；26、夹板；27、第二转动柱；28、第一弹簧；29、第一夹块；30、第二夹块；31、电动往复推杆；32、第一齿条；33、控制开关；34、横板；35、滑动杆；36、第二齿条；37、滑动柱；38、竖板；39、安装板；40、切割刀；41、第二弹簧；42、电动伸缩杆；43、接触球；44、转轴；45、齿轮；46、挡板；47、第三弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
本发明实施例提供了一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，如图1-9所示，包括：种植体本体1，种植体本体1外表面设置有外螺纹2，种植体本体1内中上部的中心位置开设螺纹孔3，种植体本体1内靠近下端位置设置空腔，空腔位于螺纹孔3下方，空腔内设置空间桁架结构4，空腔通过空间桁架结构4与种植体本体1外部连通。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：种植体本体1外表面设置外螺纹2，种植体本体1上部中心位置开设螺纹孔3，种植体本体1能够将内部的螺纹孔3与外螺纹2一体成型，无需二次加工，提高了加工效率，减少了螺纹孔3内的加工碎屑，并且，种植体本体1内设置空腔，空腔位于螺纹孔3下方，避免在螺纹孔3处设置空腔，提高了螺纹孔3处的结构强度，空腔内设置空间桁架结构4，与现有多孔结构不同，现有多孔结构仅仅设置在种植体外表面，无法与种植体内部连通，而本发明不仅能够利用种植体本体1外壁的外螺纹2进行结合，还将空间桁架结构4设置在空腔内，利用两个外螺纹2之间的空间桁架结构4便可以实现种植体本体1外部与种植体本体1内部空腔的连通，进一步增大了种植体本体1的骨结合面积，骨细胞组织能够生长至种植体本体1内部，增加了种植体本体1的连接强度，另一方面，采用空间桁架结构4，能够提高空腔内部强度，从而提高种植体本体1整体的结构强度，满足用户使用需求，本发明中，利用空间桁架结构4能够增加种植体本体1的结合面积，从而提高种植体本体1的连接强度和稳定性，避免种植体本体1出现晃动甚至脱落的问题，延长了种植体本体1的使用寿命，种植体本体1采用陶瓷材料制成，在过安检时不发生报警，与人体兼容性好，种植体本体1采用SLA光固化3D打印机一次成型，光固化3D打印技术，主要是利用液态光敏树脂浆料在特定波长的紫外光照下可以快速固化成型的特性，通过逐层固化层叠加式的打印出所需的模型，打印精度高，材料利用率高，能够降低种植体本体1的成本。
实施例2
在上述实施例1的基础上，如图1-图3所示，空间桁架结构4包括若干第一圆环5，若干第一圆环5沿种植体本体1轴向等间隔设置，第一圆环5外周与外螺纹2内侧壁固定连接，上下相邻的两个第一圆环5之间设置若干第一支撑柱6，第一支撑柱6关于第一圆环5圆心呈环形阵列分布，第一支撑柱6上下两端分别与上下两侧的第一圆环5外壁固定连接，左右相邻的两个第一支撑柱6之间设置第一斜柱7，第一斜柱7一端与一侧第一支撑柱6上端固定连接，第一斜柱7另一端与另一侧的第一支撑柱6下端固定连接，左右相邻的两个第一斜柱7呈V型结构，上下相邻的两个第一斜柱7呈V型结构；
第一圆环5内侧设置第二圆环8，第二圆环8与第一圆环5同心设置，第二圆环8与第一圆环5之间设置若干第一连接柱9，若干第一连接柱9呈环形整列分布，第一连接柱9一端与第一圆环5内周固定连接，第一连接柱9另一端与第二圆环8外周固定连接，上下相邻的两个第二圆环8之间设置若干第二支撑柱10，第二支撑柱10关于第二圆环8圆心呈环形阵列分布，第二支撑柱10上下两端分别与上下两侧的两个第二圆环8外壁固定连接，左右相邻的两个第二支撑柱10之间设置第二斜柱11，第二斜柱11一端与一侧的第二支撑柱10上端固定连接，第二斜柱11另一端与另一侧的第二支撑柱10下端固定连接，左右相邻的两个第二斜柱11呈V型结构，上下相邻的两个第二斜柱11呈V型结构；
前后相邻的第一斜柱7与第二斜柱11呈交叉结构；
第一圆环5与第二圆环8之间还设置若干第一交叉杆，第一交叉杆位于上下相邻的四个第一连接柱9之间，且第一交叉杆的四个连接点分别与上下相邻的四个第一连接柱9端部固定连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：该空间桁架结构4包括若干第一圆环5，若干第一圆环5外周与外螺纹2内侧壁固定连接，相邻两个第一圆环5之间设置第一支撑柱6，第一支撑柱6能够支撑上下相邻的两个第一圆环5，使得第一圆环5在轴向保持相同距离，稳固了空腔结构，在两个第一支撑柱6之间设置第一斜柱7，第一斜柱7能够增强第一支撑柱6之间的连接强度，避免第一支撑柱6发生位置偏移，相邻两个第一斜柱7呈V型结构，使得第一斜柱7对称设置在第一支撑柱6左右两侧，对第一支撑柱6有固定作用，进一步提高了第一支撑柱6的支撑强度，提高了空间桁架结构4的整体稳定性，第一圆环5内侧设置第二圆环8，第二圆环8与第一圆环5之间设置第一连接柱9，第一连接柱9能够将第一圆环5与第二圆环8稳固连接，第二支撑柱10能将上下相邻的两个第二圆环8稳固连接，第二斜柱11能够提高第一支撑柱6的连接强度，两个对称设置的第二斜柱11对第二支撑柱10起到了固定作用，进一步提高了空间桁架结构4的稳定性，前后相邻的第一斜柱7与第二斜柱11呈交叉结构，骨组织结构生长至空间桁架结构4内时，骨组织结构会充满空腔，利用交叉结构的第一斜柱7与第二斜柱11能够对骨组织结构造成阻挡，骨组织结构交织在一起，结合面积进一步增大，从而进一步提高了种植体本体1的连接稳定性，防止种植体本体1晃动或脱落，第一交叉杆的设置进一步增强了第一圆环5与第二圆环8的连接强度。
实施例3
在实施例1或2的基础上，如图1-图3所示，第二圆环8内侧设置第三圆环12，第三圆环12与第二圆环8同心设置，第三圆环12与第二圆环8之间设置若干第二连接柱13，若干第二连接柱13呈环形阵列分布，第二连接柱13一端与第二圆环8内周固定连接，第二连接柱13另一端与第三圆环12外周固定连接，上下相邻的两个第三圆环12之间设置若干第三支撑柱，第三支撑柱关于第三圆环12圆心呈环形阵列分布，第三支撑柱上下两端分别与上下两侧的两个第三圆环12外壁固定连接，第三圆环12内圈固定设置若干固定柱14，若干固定柱14关于第三圆环12圆心呈环形阵列分布；
第二圆环8与第三圆环12之间还设置若干第二交叉杆，第二交叉杆位于上下相邻的四个第二连接柱13之间，且第二交叉杆的四个连接点分别与上下相邻的四个第二连接柱13端部固定连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：第三圆环12与第二圆环8之间固定设置若干第二连接柱13，能够将第三圆环12固定在第二圆环8内，第三圆环12对第二圆环8起到支撑作用，防止第二圆环8变形，相邻的第三圆环12之间通过第三支撑柱稳固连接，在第三圆环12内设置若干固定柱14，固定柱14能够提高第三圆环12的结构强度，防止第三圆环12变形，从而提高空间桁架结构4的整体强度，第二交叉杆的设置进一步增强了第二圆环8与第三圆环12的连接强度。
实施例4
本发明还提供了一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，用于制造上述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，制造方法包括以下步骤：
步骤1：设计种植体模型；
步骤2：将种植体模型传输至3D打印机；
步骤3：基于光固化技术，3D打印机按照种植体模型打印并制得种植体坯体15；
步骤4：将种植体坯体15从3D打印机的打印平台17上取下，并对种植体坯体15进行清洗、干燥、脱脂、烧结，最终制得种植体本体1。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：首先设计种植体模型；接着，将种植体模型传输至3D打印机，然后，基于光固化技术，3D打印机按照种植体模型打印并制得种植体坯体15；最后，将种植体坯体15从3D打印机的打印平台17上取下，并对种植体坯体15进行清洗、干燥、脱脂、烧结，最终制得种植体本体1，采用上述方法制得的种植体本体1能够将内部的螺纹孔3与外螺纹2一体成型，无需二次加工，提高了加工效率，减少了螺纹孔3内的加工碎屑，种植体本体1采用陶瓷材料制成，在过安检时不发生报警，与人体兼容性好，种植体本体1采用SLA光固化3D打印机一次成型，利用液态光敏树脂浆料在特定波长的紫外光照下可以快速固化成型的特性，通过逐层固化层叠加式的打印出所需的模型，打印精度高，材料利用率高，大大降低了种植体本体1的制造成本。
实施例5
在实施例4的基础上，如图4所示，在步骤3中，3D打印机包括壳体16，壳体16内设置打印平台17，种植体坯体15位于打印平台17上表面，种植体坯体15通过固定装置固定在打印平台17上表面。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：3D打印机采用现有3D打印机，壳体16内设置可上下升降的打印平台17，打印完成后，打印平台17升起，然后需要利用切割技术将种植体坯体15与打印平台17分离，现有切割分离过程中，通常需要人工手扶种植体坯体15，为了提高种植体坯体15的稳定性，本发明还在现有3D打印机内部设置有固定装置，通过固定装置代替人工手扶作业，提高了安全性，避免切割分离过程中种植体坯体15发生剧烈晃动而损坏的问题。
实施例6
在实施例5的基础上，如图4-图7所示，固定装置包括：第一轨道18，第一轨道18上表面与壳体16上端内壁固定连接，第一轨道18内左右对称设置两个第一滑块19，第一滑块19与第一轨道18内壁滑动连接，两个第一滑块19之间设置电动推杆20，电动推杆20一端与壳体16上端内壁固定连接，电动推杆20与壳体16内设置的控制器电性连接，第一滑块19下端固定设置第二轨道21，第二轨道21垂直于第一轨道18，第二轨道21内滑动设置第二滑块22，第二轨道21侧壁与铰接杆23一端铰接连接，铰接杆23另一端与电动推杆20输出端外壁铰接连接，第二滑块22下表面转动设置第一转动柱24，第一转动柱24下端设置L型连杆25，L型连杆25下端固定连接夹板26，夹板26靠近电动推杆20一端上表面与第二转动柱27下端转动连接，第二转动柱27上端与壳体16上端内壁转动连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：固定装置初始位置时，两个夹板26夹角处于180度状态，夹板26与后侧壁平行，待固定装置使用时，通过控制器控制电动推杆20推出，电动推杆20通过铰接杆23带动第二轨道21向靠近种植体坯体15方向运动，第一滑块19在第一轨道18内滑动，同时，第二滑块22在第二轨道21内向前滑动，第二滑块22通过第一转动柱24带动L型连杆25向靠近种植体坯体15方向运动，L型连杆25带动夹板26以第二转动柱27为圆心转动，最终，两个夹板26处于相互平行状态，两个夹板26转动至种植体坯体15左右两侧，对种植体坯体15进行防护，防止种植体坯体15晃动，待种植体坯体15与打印平台17分离后，控制器控制电动推杆20缩回，夹板26复位，上述夹板26初始状态处于与壳体16后侧壁平行状态，不会干涉打印过程中壳体16内刮刀的运动，并且能够代替人工作业，实现了制造的自动化，提高了作业安全性。
实施例7
在实施例6的基础上，如图7所示，第一滑块19远离电动推杆20一端与第一弹簧28一端固定连接，第一弹簧28另一端与第一轨道18远离电动推杆20一端内壁固定连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：第一轨道18内设置第一弹簧28，能够提高第一滑块19滑动的稳定性。
实施例8
在实施例6的基础上，如图6所示，夹板26前侧壁从上往下依次固定设置第一夹块29与第二夹块30，第一夹块29与第二夹块30均采用橡胶材质制成，第一夹块29位于外螺纹2上方，第一夹块29前侧壁设置为圆弧状且第一夹块29前侧壁与种植体坯体15上端外壁相适配，第二夹块30位于外螺纹2下方，第二夹块30前侧壁设置为圆弧状且第二夹块30前侧壁与种植体坯体15靠近下端外壁相适配。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：在夹板26前侧壁上下两端分别设置第一夹块29与第二夹块30，第一夹块29能够夹紧种植体坯体15上端，第二夹块30能够夹紧种植体坯体15下端，利用上下两端的夹紧使得种植体坯体15更加稳固，第一夹块29与第二夹块30均采用橡胶材质，能够对种植体坯体15外壁起到防护作用，避免对种植体坯体15夹伤，第一夹块29位于外螺纹2上方，第二夹块30位于外螺纹2下方，能够在固定过程中避开外螺纹2，不会对外螺纹2造成损伤。
实施例9
在实施例8的基础上，如图6-图9所示，壳体16内还设置切割组件，切割组件包括：
电动往复推杆31，电动往复推杆31位于电动推杆20下方，电动往复推杆31后端与壳体16后侧内壁固定连接，电动往复推杆31前端设置第一输出轴，第一输出轴前端固定设置第一齿条32，第一齿条32左右两侧带齿；
控制开关33，控制开关33设置在电动推杆20正前方，控制开关33与壳体16前侧内壁固定连接，控制开关33与电动往复推杆31电性连接，控制开关33及电动往复推杆31分别与外部电源电性连接；
两个横板34，两个横板34对称设置在电动往复推杆31左右两侧，横板34后侧壁与夹板26前侧壁靠近下端位置固定连接，横板34内开设滑动孔，滑动孔内滑动设置滑动杆35，滑动杆35上端设置第二齿条36，第二齿条36远离夹板26一侧带齿，第二齿条36下表面与横板34上表面滑动连接，滑动杆35下端延伸至横板34下方并贯穿设置通孔；
滑动柱37，滑动柱37滑动设置在通孔内，滑动柱37靠近夹板26一端固定设置竖板38，竖板38上表面与夹板26下表面抵接，滑动柱37远离夹板26一端延伸至通孔前方并设置安装板39，安装板39下表面固定设置切割刀40，切割刀40呈长条状，切割刀40的切割端与种植体坯体15下端外周抵接；
第二弹簧41，第二弹簧41套设在滑动柱37上，第二弹簧41一端与竖板38侧壁固定连接，第二弹簧41另一端与滑动杆35侧壁固定连接；
电动伸缩杆42，电动伸缩杆42设置在夹板26下表面，电动伸缩杆42靠近竖板38一端设置第二输出轴，第二输出轴靠近竖板38一端设置接触球43，接触球43与竖板38之间设置压力传感器，压力传感器一端与接触球43固定连接，压力传感器另一端与竖板38侧壁抵接，电动伸缩杆42、压力传感器分别与控制器电性连接；
转轴44，转轴44转动设置在横板34上表面，转轴44上端固定设置齿轮45，齿轮45外周与第二齿条36啮合，齿轮45外周齿形与第一齿条32齿形相适配；
挡板46，挡板46设置在横板34上表面，挡板46位于横板34靠近第二转动柱27一侧，挡板46与第二齿条36之间固定设置第三弹簧47。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：由于现有对种植体坯体15的切割分离大多采用手动切割方式，切割过程中容易磕伤手，具有安全隐患，且人工切割方式切割效率较低，因此，本发明还在现有3D打印机内部设置有切割组件，初始状态时，控制开关33处于关闭状态，第一齿条32与齿轮45未啮合，当两侧夹板26垂直于壳体16后侧壁时，夹板26将种植体坯体15夹紧，此时，齿轮45与第一齿条32啮合，两个切割刀40分别与种植体坯体15下端侧壁抵接，切割刀40为长条状，且两个切割刀40相互平行，由于电动推杆20处于推出状态，电动推杆20输出端与控制开关33接触，控制开关33控制电动往复推杆31开启，电动往复推杆31控制第一齿条32进行前后往复运动，第一齿条32带动两侧的齿轮45转动，齿轮45转动带动第二齿条36沿横板34上表面进行前后往复运动，第二齿条36带动滑动杆35沿滑动孔滑动，滑动杆35通过滑动柱37带动安装板39进行前后往复运动，安装板39带动切割刀40进行前后往复运动，在第二弹簧41的作用下，切割刀40始终与种植体坯体15外壁抵接，从而对种植体坯体15进行切割，左右两侧的切割刀40能够同步运动，且作用点始终对称，不会对种植体坯体15造成较大的扭转损伤，保护了种植体坯体15，控制器能够控制电动伸缩杆42伸出，并通过接触球43带动竖板38、滑动柱37、安装板39及切割刀40运动，从而增大切割刀40对种植体坯体15的压力，提高切割效率，当两个切割刀40切割的左右两侧的凹槽连通时，种植体坯体15便与打印平台17分离，切割结束，此时，电动推杆20缩回，控制开关33控制电动往复推杆31停止工作，横板34随夹板26恢复原位，在第三弹簧47的作用下，第二齿条36恢复原位，此时，便可以将种植体坯体15取出，通过电动推杆20与控制开关33抵接控制电动往复推杆31运动，固定装置与切割组件配合工作，能够增加防错功能，避免在无固定装置对种植体坯体15固定的情况下，因误碰控制开关33而对种植体坯体15切割造成种植体坯体15的损坏，提高了制造的自动化程度与合格率，增加了切割的安全性，减少人工作业，加快了制造效率。
实施例10
在实施例9的基础上，还包括长度检测器，长度检测器设置在竖板38侧壁，长度检测器用于检测第二弹簧41的实际长度；
长度检测器与控制器电性连接；
控制器基于长度检测器的检测值控制电动伸缩杆42工作，包括以下步骤：
步骤101：以电动往复推杆31的第一输出轴往复运动一次为一个周期，每经过一个周期，控制器获取长度检测器的检测值，并通过以下公式计算接触球43对竖板38的目标压力值：
P1＝(P0+K·X1)-K·X2
其中，P1为接触球43对竖板38的目标压力值，P0为接触球43对竖板38的初始压力值，K为第二弹簧41的劲度系数，X1为切割刀40与种植体坯体15下端外周接触时的初始长度，X2为经过一个周期后长度检测器检测的第二弹簧41的实际长度；
步骤102：控制器控制电动伸缩杆42运动，当压力传感器的检测值等于接触球43对竖板38的目标压力值时，控制器控制电动伸缩杆42停止运动。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：电动往复推杆31前后往复运动时带动切割刀40在种植体坯体15外部进行前后往复运动，前后往复运动一次后，在切割刀40的作用下，种植体坯体15下端被切割刀40切出凹槽，此时，在第二弹簧41的作用下，切割刀40始终与凹槽内壁贴合，但竖板38与接触球43分离，切割刀40对种植体坯体15的压力降低，切割力也随之降低，为了保证对种植体坯体15高效切割，且不会对种植体坯体15造成损坏，需要将切割力保持在最大切割力，当切割刀40前后往复切割一次后，通过长度检测器检测第二弹簧41的实际长度，然后根据上述公式便可以准确计算出接触球43对竖板38的目标压力值，此时，控制器控制电动伸缩杆42伸出，使得接触球43重新与竖板38抵接，并且，控制器获取压力传感器的检测值，当压力传感器的检测值等于计算所得的目标压力值时，控制器控制电动伸缩杆42停止伸出，此时，切割刀40对种植体坯体15的切割力又到达最大切割力，在不损坏种植体坯体15的情况下，通过最大切割力能够尽可能的加快切割速度，使得种植体坯体15与打印平台17快速分离，提高了生产效率，节省了制造成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，包括：种植体本体，种植体本体外表面设置有外螺纹，种植体本体内中上部的中心位置开设螺纹孔，种植体本体内靠近下端位置设置空腔，空腔位于螺纹孔下方，空腔内设置空间桁架结构，空腔通过空间桁架结构与种植体本体外部连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，空间桁架结构包括若干第一圆环，若干第一圆环沿种植体本体轴向等间隔设置，第一圆环外周与外螺纹内侧壁固定连接，上下相邻的两个第一圆环之间设置若干第一支撑柱，第一支撑柱关于第一圆环圆心呈环形阵列分布，第一支撑柱上下两端分别与上下两侧的第一圆环外壁固定连接，左右相邻的两个第一支撑柱之间设置第一斜柱，第一斜柱一端与一侧第一支撑柱上端固定连接，第一斜柱另一端与另一侧的第一支撑柱下端固定连接，左右相邻的两个第一斜柱呈V型结构，上下相邻的两个第一斜柱呈V型结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，第一圆环内侧设置第二圆环，第二圆环与第一圆环同心设置，第二圆环与第一圆环之间设置若干第一连接柱，若干第一连接柱呈环形整列分布，第一连接柱一端与第一圆环内周固定连接，第一连接柱另一端与第二圆环外周固定连接，上下相邻的两个第二圆环之间设置若干第二支撑柱，第二支撑柱关于第二圆环圆心呈环形阵列分布，第二支撑柱上下两端分别与上下两侧的两个第二圆环外壁固定连接，左右相邻的两个第二支撑柱之间设置第二斜柱，第二斜柱一端与一侧的第二支撑柱上端固定连接，第二斜柱另一端与另一侧的第二支撑柱下端固定连接，左右相邻的两个第二斜柱呈V型结构，上下相邻的两个第二斜柱呈V型结构，前后相邻的第一斜柱与第二斜柱呈交叉结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，第二圆环内侧设置第三圆环，第三圆环与第二圆环同心设置，第三圆环与第二圆环之间设置若干第二连接柱，若干第二连接柱呈环形阵列分布，第二连接柱一端与第二圆环内周固定连接，第二连接柱另一端与第三圆环外周固定连接，上下相邻的两个第三圆环之间设置若干第三支撑柱，第三支撑柱关于第三圆环圆心呈环形阵列分布，第三支撑柱上下两端分别与上下两侧的两个第三圆环外壁固定连接，第三圆环内圈固定设置若干固定柱，若干固定柱关于第三圆环圆心呈环形阵列分布。
5.根据权利要求1所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，种植体本体采用陶瓷材料制成。
6.一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，用于制造如权利要求1-5中任一项所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体，其特征在于，制造方法包括以下步骤：
步骤1：设计种植体模型；
步骤2：将种植体模型传输至3D打印机；
步骤3：基于光固化技术，3D打印机按照种植体模型打印并制得种植体坯体；
步骤4：将种植体坯体从3D打印机的打印平台上取下，并对种植体坯体进行清洗、干燥、脱脂、烧结，最终制得种植体本体。
7.根据权利要求6所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，其特征在于，在步骤3中，3D打印机包括壳体，壳体内设置打印平台，种植体坯体位于打印平台上表面，种植体坯体通过固定装置固定在打印平台上表面。
8.根据权利要求7所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，其特征在于，固定装置包括：第一轨道，第一轨道上表面与壳体上端内壁固定连接，第一轨道内左右对称设置两个第一滑块，第一滑块与第一轨道内壁滑动连接，两个第一滑块之间设置电动推杆，电动推杆一端与壳体上端内壁固定连接，电动推杆与壳体内设置的控制器电性连接，第一滑块下端固定设置第二轨道，第二轨道垂直于第一轨道，第二轨道内滑动设置第二滑块，第二轨道侧壁与铰接杆一端铰接连接，铰接杆另一端与电动推杆输出端外壁铰接连接，第二滑块下表面转动设置第一转动柱，第一转动柱下端设置L型连杆，L型连杆下端固定连接夹板，夹板靠近电动推杆一端上表面与第二转动柱下端转动连接，第二转动柱上端与壳体上端内壁转动连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，其特征在于，第一滑块远离电动推杆一端与第一弹簧一端固定连接，第一弹簧另一端与第一轨道远离电动推杆一端内壁固定连接。
10.根据权利要求8所述的一种基于桁架结构的3D打印多孔种植体制造方法，其特征在于，夹板前侧壁从上往下依次固定设置第一夹块与第二夹块，第一夹块与第二夹块均采用橡胶材质制成，第一夹块位于外螺纹上方，第一夹块前侧壁设置为圆弧状且第一夹块前侧壁与种植体坯体上端外壁相适配，第二夹块位于外螺纹下方，第二夹块前侧壁设置为圆弧状且第二夹块前侧壁与种植体坯体靠近下端外壁相适配。
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