[发明专利]3D打印方法及实现该打印方法的3D打印设备

说明书

本发明属于3D打印技术领域，主要用于医疗骨科植入物的3D打印，具体涉及一种3D打印方法，本发明方法采用羟基磷灰石与粘合剂作为打印材料，经喷射得到层状打印材料，之后红外热固成型，在层层打印得到模型后，先经过脱脂处理将粘结剂高温气化，粘结剂高温气化后在模型中留有若干微孔隙，最后进行一定时间的高温烧结得到具有微孔隙结构的样品，通过3D打印技术能够根据实际情况对样品进行个性化设计，得到所需骨科植入物，而且降低了骨科植入物的生产制造成本，突破了目前采用钛合金打印骨科植入物的价格昂贵、普通家庭难以承担的技术瓶颈，在医疗领域意义非同寻常；本发明还提供了一种实现该打印方法的3D打印设备。

技术领域

本发明涉及一种3D打印方法及实现该打印方法的3D打印设备，用于医疗骨科植入物的3D打印，属于3D打印技术领域。

背景技术

3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的，其与传统打印机的不同在于：先通过计算机的建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后再进行打印输出。

目前3D打印技术应用已经非常广泛，常用的3D打印技术有以下几种：

1、FDM(“Fused Deposition Modeling”的缩写)技术：

FDM技术即熔积成型法，是一种将各种丝材(如工程塑料ABS、PLA、PC等)加热熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却形成薄片轮廓，进而堆积成型方法，其设备费用低、原材料利用效率高，因此具有成本较低的优势，但通过FDM技术得到的样品表面有较明显的条纹，即样品表面粗糙，成型精度相对较低，而且因所采用耗材不适合作为医疗骨科植入物的原材料，因此本技术无法用于医疗骨科植入物的3D打印；

2、光固化3D打印技术：

目前市面上常见有SLA、DLP、LCD三种光固化3D打印技术，因为打印精度高，可以达到微米级，因此在3D打印领域应用较为普遍，但光固化3D打印技术中使用的耗材都是光固化液体树脂，这种材质打印出的样品较脆，因此不适用于医疗骨科植入；

3、3D喷射打印技术：

首先，3D喷射打印技术所用设备价格非常昂贵，因此成本较高，更主要的是，喷射3D打印技术中使用的耗材为粉体尼龙或者液体树脂，因所用耗材不适合作为医疗骨科植入物的原材料，因此本技术无法用于医疗骨科植入物的3D打印；

4、SLS(“Selective Laser Sintering”的缩写)技术：

SLS技术即选择性激光烧结技术，目前常用于金属粉末烧结或者PEEK、PC、尼龙等塑粉烧结，目前该技术在航空航天以及医疗等特定技术领域应用较为广泛。在医疗中主要涉及钛合金3D打印及应用：

钛合金因为其良好的生物相容性和耐腐蚀等特性，已被广泛应用于医学领域中，成为牙齿、人工关节、骨创伤、脊柱矫形内固定系统、手术器械等医用产品的首选材料，而通过3D打印能够根据个人不同的要求进行个性化设计(比如使用3D打印技术制作的下颌骨可以完全贴合患者的患处曲线)，因此钛合金的3D打印技术应用前景广阔。但在实际应用时，因钛合金本身价格昂贵，制造成本高，所以通过钛合金制得的骨科植入物的价格也非常昂贵，普通患者家庭很难承担。

因此，对于骨科植入物的3D打印技术还需要进一步的探索和研发。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种生产制造成本低、能够打印医疗骨科植入物的3D打印方法；同时还提供一种能够实现该打印方法的3D打印设备。

本发明所述的3D打印方法，步骤如下：