CN208392660U - 一种快速成型的生物3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种快速成型的生物3D打印机，包括底座、固定在底座上的电机组、与电机组转动轴连接的打印支撑光轴及近打印支撑轴端的可移动式微调器组，微调器组上设至少一个3D打印针管组件，包括针管，针管底端设置有针头，所述针头周侧围有制冷舱体，制冷舱体为锥形体，制冷舱体进气口处设电子阀门，电子阀门输入端通过软管连通固定在底座一侧的制冷单元，制冷舱体出气口设置有压力阀，压力阀输出端口设置有疏气管，且疏气管周侧开有多个散气口，制冷舱体制冷细胞溶液且排泄冷气，形成覆盖打印出的血细胞溶液的局部制冷区域，从而使温敏性细胞溶液从溶胶态转变为凝胶态，实现快速成型打印，且装置结构简单实用，降低了体积及成本。

Description

一种快速成型的生物3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种快速成型的生物3D打印机。

背景技术

目前，生物3D打印时通过3D打印的原理和方法，将生物材料(包括天然生物材料和合成生物材料或细胞溶液)打印成为设计的三维结构体，区别于普通的3D打印技术，生物3D打印技术生产的生物组织或器官还具有一定的生物学功能，需为细胞和组织的进一步生长提供条件，正是由于上述特性，生物3D打印技术在发展中，面临着很多特定的技术问题，例如打印时间不能过长，以免细胞死亡及成型速度慢等，混合化学交联剂的成型方式存在连接不可靠的缺点，遭到摒弃，现在普遍采用明胶代替化学交联剂，控温辅助成型，但现在的控温装置结构复杂，成本高，需改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种快速成型的生物3D打印机，可快速成型生物组织或器官，且装置体积小，成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种快速成型的生物3D打印机，包括底座、固定在底座上的电机组、与电机组转动轴连接的打印支撑光轴及近打印支撑轴端的可移动式微调器组，微调器组上设至少一个3D打印针管组件，包括针管，针管底端设置有针头，所述针头周侧围有制冷舱体，制冷舱体为锥形体，制冷舱体进气口处设电子阀门，电子阀门输入端通过软管连通固定在底座一侧的制冷单元，制冷舱体出气口设置有压力阀，压力阀输出端口设置有疏气管，且疏气管周侧开有朝向不同方向的散气口。

利用制冷单元输出冷气，使制冷舱体制冷细胞溶液，制冷舱体到达一定压力后通过压力阀排泄冷气，形成覆盖打印出的血细胞溶液的局部制冷区域，从而使温敏性细胞溶液从溶胶态转变为凝胶态，实现快速成型打印，且装置结构简单实用，降低了体积及成本。

进一步，所述底座上设置有外框架，包括左侧壁、右侧壁，其中左侧壁设置有第一电机组，右侧壁设置有第二电机组，打印支撑光轴的左端与第一电机组中电机的转动轴连接，打印支撑光轴右端与第二电机组中电机的转动轴连接，利用打印支撑光轴可辅助细长管类如肾小管等生物组织或器官的打印成型。

进一步，所述可移动式微调器组包括固定在左、右侧壁上的2根导轨，导轨上设沿导轨滑动的轴向滑动块，滑动块上固定微调器组。

进一步，所述微调器组包括设置在滑动块左端的第一微调器，及设置在滑动块右端的第二微调器。

进一步，所述微调器上设针管。

进一步，所述针管上设置有针管架，且针管底端的针头正对打印支撑光轴，针管顶端连接进气连接器，利用微调器组调节针管组件与打印支撑光轴之间的距离。

本实用新型的有益效果：本3D打印机可在缺少支撑及辅助成型部件的情况下，通过打印支撑光轴及制冷舱体的配合，快速成型生物组织及器官。

附图说明

图1：本实用新型的主视结构图；

图2：本实用新型的爆炸图；

图3：本实用新型制冷舱体结构图；

图中：100、底座；200、电机组；210、第一电机组；220、第二电机组；300、打印支撑光轴；400、外框架；410、右侧壁；420、右侧壁；500、导轨；600、滑动块；700、微调器组；710、微调器；720、固定块；800、针管组件；810、针头；820、制冷舱体；821、电子阀；822、软管；823、压力阀；824、疏气管；830、进气连接器；840、针管架；850、针管；900、制冷单元。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。

图1展示了本3D打印机的具体结构，图2展示了本3D打印机的爆炸结构图，包括底座100、固定在底座上的电机组200、与电机组转动轴连接的打印支撑光轴300及近打印支撑轴端的可移动式微调器组700，底座上设置有外框架400，包括左侧壁420、右侧壁410，其中左侧壁设置有第一电机组210，右侧壁设置有第二电机组220，打印支撑光轴300的左端与第一电机组310中电机的转动轴连接，打印支撑光轴右端与第二电机组320中电机的转动轴连接，可通过万能夹头实现打印支撑光轴与转动轴的连接，完成后松开万能夹头，取下打印支撑光轴，再取下打印完成的生物组织或器官即可，另外电机组中电机可通过电机座实现与侧壁的固定，本实施例不作详叙，2根导轨500贯穿左侧壁420、右侧壁410且固定外框架400，导轨500上设沿导轨滑动的轴向滑动块600，滑动块上固定微调器组700，微调器组包括设置在滑动块左端的微调器710，及设置在滑动块右端的微调器710，本实施例中微调器为旋转式微调器，在与滑动块连接的固定块720上固定，微调器上设针管架840，针管架上设置针管850，针管底端的针头810正对打印支撑光轴300，针管顶端连接进气连接器830，利用微调器组700调节针管组件与打印支撑光轴之间的距离，如图3所示，所述针头周侧围有制冷舱体820，制冷舱体为锥形体，将针头围在中间，制冷舱体顶部与针管粘接固定，制冷舱体进气口处设电子阀门821，电子阀门输入端通过软管822连通固定在底座一侧的制冷单元900，制冷单元制备的冷气输送至制冷舱体制冷从针头经过的注射液，制冷舱体出气口设置有压力阀823，出气口为多个，本实施例中为4个，均布在锥形舱体侧壁上，压力阀输出端口设置有疏气管824，且疏气管周侧开有朝向不同方向的散气口，在压力达到设定值时，通过疏气管散发冷气，制冷针头喷涂区域，使温敏细胞液从溶胶态转变为凝胶态，实现快速成型打印。

具体实施时，1)将打轴向滑动块归到原点位置(例如，可将导轨的中点位置设置为原点位置)；

2)调节微调器，使得针管底端的针头距离打印支撑光轴上表面的一个层高高度为H(如0.6cm)，另组针头距离打印支撑光轴上表面的两个层高高度为2H；在电机组的驱动下，打印支撑光轴按程序设定的速度绕着一个方向转动，同时轴向滑动块在驱动件的驱动下沿着导轨自原点按程序设定的速度向右侧移动，并带动设置在轴向滑动块上的微调器向右侧移动，同时带动针头向右侧移动:当右端针头移动10mm时，右端针头的针管里面的打印材料在气压驱动装置的驱动下，从针头开始挤出材料，打印第一层，同时制冷单元启动，冷气顺软管经电子阀进入制冷舱体，制冷从针头经过的细胞液，到达压力值时，压力阀打开，冷气顺压力阀经疏气管上散气口出，形成制冷区域且覆盖针头喷涂区域，使温敏性细胞液由溶胶态变为凝胶态，快速成型，设定这点为P1点，当左侧针头到达P1点时，左侧针头也开始挤出材料，打印第二层:当右端针头沿着导轨向右侧打印指定长度时，针头停止挤出材料，设定此位置为P2点，继续打印，直到左侧针头打印至P2点，左侧针头将停止挤出材料，打印支撑光轴停止转动，完成打印。

当然，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速成型的生物3D打印机，包括底座、固定在底座上的电机组、与电机组转动轴连接的打印支撑光轴及近打印支撑轴端的可移动式微调器组，微调器组上设至少一个3D打印针管组件，包括针管，针管底端设置有针头，其特征在于，所述针头周侧围有制冷舱体，制冷舱体为锥形体，制冷舱体进气口处设电子阀门，电子阀门输入端通过软管连通固定在底座一侧的制冷单元，制冷舱体出气口设置有压力阀，压力阀输出端口设置有疏气管，且疏气管周侧开有朝向不同方向的散气口。

2.根据权利要求1所述的一种快速成型的生物3D打印机，其特征在于，所述底座上设置有外框架，包括左侧壁、右侧壁，其中左侧壁设置有第一电机组，右侧壁设置有第二电机组，打印支撑光轴的左端与第一电机组中电机的转动轴连接，打印支撑光轴右端与第二电机组中电机的转动轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种快速成型的生物3D打印机，其特征在于，所述可移动式微调器组包括固定在左、右侧壁上的2根导轨，导轨上设沿导轨滑动的轴向滑动块，滑动块上固定微调器组。

4.根据权利要求1所述的一种快速成型的生物3D打印机，其特征在于，所述微调器组包括设置在滑动块左端的第一微调器，及设置在滑动块右端的第二微调器。

5.根据权利要求4所述的一种快速成型的生物3D打印机，其特征在于，所述微调器上设针管。

6.根据权利要求1所述的一种快速成型的生物3D打印机，其特征在于，所述针管上设置有针管架，且针管底端的针头正对打印支撑光轴，针管顶端连接进气连接器。