[实用新型]一种3D打印装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印装置。

背景技术

3D打印技术的快速发展为生物工程领域带来了新的解决方案，通过3D打印技术可以实现三维多细胞体系结构的生产制造。现有技术中，生物材料的3D打印多以水凝胶作为支撑材料。水凝胶是以水为分散介质的交联聚合物，具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，能被水溶胀但不溶于水，它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。

目前，有关高分子凝胶的理论还很不完善，凝胶溶胀的理论模型的研究尚处于发展阶段。现有技术中使用水凝胶作为3D打印的支撑材料，存在细胞毒性、生物排异性的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种3D打印装置，解决了现有技术3D打印由支撑材料引起的细胞毒、生物排异性的技术问题，具有安全可靠、易在低温环境保存，保证生物活性的技术效果。

本申请实施例提供一种3D打印装置，应用于制造一3D打印模型，所述装置包括：运动单元，所述运动单元包括X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元；冷冻床，所述冷冻床与所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元连接，并在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；液态水喷头，所述液态水喷头与所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元连接，并在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；生物材料喷头，所述生物材料喷头与所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元连接，并在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；冷却喷头，所述冷却喷头与所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元连接，并在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；且，所述冷却喷头的喷头方向设置在朝向冷冻床方向，使所述冷却喷头能够将冷却物喷向3D打印模型。

进一步地，所述装置还包括：生物材料储料罐，所述生物材料储料罐通过管路给所述生物材料喷头输送生物材料。

进一步地，所述装置还包括：液态水储料罐，所述液态水储料罐通过管路给所述液态水喷头输送液态水。

进一步地，所述装置还包括：冷却物罐，所述冷却物罐通过管路给所述冷却喷头提供冷却物。

进一步地，所述装置还包括：减压阀，所述减压阀设置在所述冷却喷头和所述冷却物罐之间。

进一步地，所述装置还包括：制冷件，所述制冷件与所述冷冻床相配合，给所述冷冻床提供冷却能量。

进一步地，所述装置还包括：一壳体，所述壳体具有一容置空间；其中，所述冷却喷头、所述生物材料喷头、所述液态水喷头、所述冷冻床设置在所述容置空间内。

进一步地，所述装置还包括：所述壳体包括隔热材料。

进一步地，所述装置还包括：所述壳体为封闭空间。

进一步地，所述装置还包括：控制单元，所述控制单元与所述运动单元、所述液态水喷头、所述生物材料喷头、所述冷却喷头连接，并控制所述运动单元、所述液态水喷头、所述生物材料喷头、所述冷却喷头的动作。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例提供一种3D打印装置，所述装置包括：运动单元，所述运动单元包括X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元；冷冻床；液态水喷头，所述液态水喷头在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；生物材料喷头，所述生物材料喷头在所述X轴运动单元、Y轴运动单元、Z轴运动单元驱动下做三维运动；冷却喷头，所述冷却喷头的喷头方向使所述冷却喷头能够将冷却物喷向3D打印模型。通过所述运动单元驱动所述液态水喷头，将所述液态水挤出至所述冷冻床的预定位置，且在所述液态水的挤出过程中，使用冷却喷头喷出的冷却物将所述液态水快速冷冻固化，形成第一基层支撑体，然后运动单元驱动所述生物材料喷头，将生物材料挤出至所述第一基层支撑体上，形成第一层生物材料层，如此反复形成基层支撑体和生物材料层，直至完成所述3D模型的打印。通过上述技术方案，解决了现有技术3D打印由支撑材料引起的细胞毒性、生物排异性的技术问题，具有安全可靠、易在低温环境保存，保证生物活性的技术效果。

2、本申请实施例通过使用控制单元控制所述运动单元，驱动所述冷冻床，液态水喷头，冷却喷头在三维空间的运动，具有将所述液态水挤出至所述冷冻床的预定位置，且所述液态水挤出后迅速冷冻，形成基层支撑体的技术效果。