[实用新型]一种用于生物3D打印的同轴喷头

说明书

本实用新型公开了一种用于生物3D打印的同轴喷头，包括内喷头，具备向下延伸的内喷管，内喷头的顶部还具备顶进料口；外喷头，具备与内喷管同轴且设置在内喷管外围的外喷管，外喷管的内径大于内喷管的外径，外喷头还具备侧进料口，外喷管、内喷管之间的空间与侧进料口连通；螺旋件，内喷头、外喷头上分别具备与内喷管、外喷管连通的上空腔、下空腔，上空腔、下空腔的自身直径均大于外喷管的内径，内喷管穿过下空腔，螺旋件包括分别位于上空腔、下空腔内的螺旋叶片、螺旋挡片，螺旋件还包括内喷管外壁上凸起的螺旋条，螺旋条上背离内喷管自身轴线的顶部不与外喷管的内壁接触。采用此实用新型保证外喷管、内喷管作业时的同轴度，提升原料均匀度。

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备领域，具体涉及一种用于生物3D打印的同轴喷头。

背景技术

增材制造也称3D打印，由于具有高精度、快速成型和制备复杂结构的优点，可满足个性化医疗的需求，近年来在组织工程方面有广泛的应用。然而随着技术的发展，传统的单喷头打印已无法满足现有需求。组织工程打印过程中同轴喷头不仅可以打印出利于营养物质运输的中空结构，同时还可以打印出模拟两种组织形成的多材料包裹结构。

现有同轴喷头利用内外管的上端或中部连接制作同轴喷头，难以进行内外通道的中心轴对齐。同时在打印过程中受到材料的挤压，前端打印喷头容易受力形变，难以保证同轴度。

在组织工程3D打印中，由于复合材料具有更好的生物性能和力学性能，组织工程支架的材料选择越来越青睐于复合材料。例如聚合物混合陶瓷材料、水凝胶混合陶瓷材料、水凝胶混合细胞外基质等等。然而在打印过程中，复合材料中混合的陶瓷粉末或是细胞外基质会出现沉淀的现象，造成喷头堵塞或是打印出的材料不均匀的现象。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题在于提供一种用于生物3D打印的同轴喷头，保证外喷管、内喷管作业时的同轴度，提升打印物料的均匀度。

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于生物3D打印的同轴喷头，为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于生物3D打印的同轴喷头，包括：内喷头，具备向下延伸的内喷管，内喷头的顶部还具备顶进料口；外喷头，具备与内喷管同轴且设置在内喷管外围的外喷管，外喷管的内径大于内喷管的外径，外喷头还具备侧进料口，外喷管、内喷管之间的空间与侧进料口连通；螺旋件，内喷头、外喷头上分别具备与内喷管、外喷管连通的上空腔、下空腔，上空腔、下空腔的自身直径均大于外喷管的内径，内喷管穿过下空腔，螺旋件包括分别位于上空腔、下空腔内的螺旋叶片、螺旋挡片，螺旋件还包括内喷管外壁上凸起的螺旋条，螺旋条上背离内喷管自身轴线的顶部不与外喷管的内壁接触。

采用上述技术方案的有益效果是：螺旋条因为自身粗度的原因，其缩小了局部位置处内喷管外壁与外喷管内壁之间的距离，改善内喷管、外喷管两者间的同轴度。有螺旋条的物理接触效果，防止内喷管与外喷管过于偏移，保证工作状态下结构强度相对弱的内喷管、外喷管的同轴度。同时螺旋条径向的顶部又是不与外喷管内壁接触的，因为内喷管、外喷管自己的空间已经足够窄，螺旋条与外喷管内壁接触会大大增加外喷管内物料的运行阻力。螺旋条另外还可以在喷管内对物料实现再一次的螺旋搅拌，这种在输出端的搅拌方式可以缓解粉末物料沉淀的问题。外喷管、内喷管分别独立输出物料，螺旋叶片为内喷管内的物料进行螺旋搅动，螺旋挡片、螺旋条先后对外喷管内的物料进行螺旋搅拌，使得物料更加均一，保证打印出来的成品的品质。

作为本实用新型的进一步改进，内喷头包括相互连通的内喷管、圆筒件，上空腔位于圆筒件内，外喷头包括与圆筒件的底部密封装配的连接块，连接块连通有进料管，进料管在背离连接块的一端为侧进料口，进料管自身轴线方向与内喷管自身轴线方向垂直，下空腔位于连接块内。

采用上述技术方案的有益效果是：圆筒件、连接块具备足够的尺寸来分别布局上空腔、下空腔。侧进料方式使用同轴布置的内喷管、外喷管。