[发明专利]一种多螺旋挤出装置及3D打印机

说明书

本发明公开了一种多螺旋挤出装置及3D打印机，其中多螺旋挤出装置包括料筒，料筒内设有至少一个隔板，隔板用于平均分隔料筒的内部形成至少两个腔体，本多螺旋挤出装置的料筒安装于3D打印机的打印头上，各腔体内储存浆料，并连接输出通道，通过驱动机构驱动料筒旋转，带动各输出通道旋转出料，各输出通道围绕料筒的旋转轴线周向分布，从而使各浆料相互缠绕形成多螺旋结构，经逐层叠加打印最终形成线条结构为多螺旋结构的支架，具有多螺旋线条结构的支架相对于目前的单层结构、双层结构和核壳结构等支架结构，具有更好的力学性能，支架具备更好的韧性，此发明涉及用于治疗骨组织缺损的3D打印支架技术领域。

技术领域

本发明涉及用于治疗骨组织缺损的3D打印支架技术领域，特别是涉及一种多螺旋挤出装置及3D打印机。

背景技术

3D打印可降解的陶瓷支架是当前治疗大面积骨组织缺损的新方法。相较于自体骨移植及异体骨移植，具有结构可控，制作快捷，来源广泛且不存在宿主排斥反应等特点，植入体内后能够可实现骨组织缺损填补，恢复病人组织结构的完整性，更重要的能促进新骨组织和新生血管的形成，最终实现病损骨组织的再生性修复。

在现代医学中，3D打印技术因其操作简单、打印支架精度高、打印过程可控等优势常用来制备骨修复支架。通过在三维设计软件中完成对需要打印支架结构的建模，将其导入到3D打印设备的电脑中，层层打印后固定，干燥，烧结等步骤得到所需要的骨移植支架。目前对于3D打印支架的结构设计主要集中于单层结构，双层结构，核壳结构以及中空(多孔)结构。

当前常见的3D打印支架结构，如单层结构、多层结构、多孔结构虽然制备工艺简单、浆料制备便捷，但均存在一定的缺点。单层或者双层结构的支架其浆料机械混合为主，其不同浆料的优势性能折中；核壳结构的支架在纤维形式上有所突破，但核壳结构存在与体液接触有先后秩序，其降解及与宿主作用的时间也存在快慢先后，且核壳界面对力学性能有一定的影响；中空结构则牺牲了力学性能以获得更大的孔隙率；此外，目前的载细胞组织支架存在成骨活性较高，但是其力学性能远低于常规骨的硬度。

因此，合适的支架结构、以及相应的打印支架的挤出装置、打印机十分重要。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多螺旋挤出装置及3D打印机，能够打印出具有多螺旋线条结构的支架，以实现力学性能的改进等。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种多螺旋挤出装置，包括：料筒，所述料筒内设有至少一个隔板，所述隔板用于分隔所述料筒的内部形成至少两个腔体，所述腔体用于储存浆料，各所述腔体连接有输出通道；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述料筒旋转，以带动各所述输出通道旋转出料，各所述输出通道围绕所述料筒的旋转轴线周向分布，以使各所述输出通道输出的浆料相互缠绕形成螺旋结构。

上述的多螺旋挤出装置至少具有以下有益效果：本多螺旋挤出装置的料筒安装于3D打印机的打印头上，料筒内设有至少一个隔板，隔板分隔料筒的内部形成至少两个腔体，各腔体内储存浆料，并连接输出通道，通过驱动机构驱动料筒旋转，带动各输出通道旋转出料，由于各所述输出通道围绕所述料筒的旋转轴线周向分布，从而使各浆料相互缠绕形成多螺旋结构，经逐层叠加打印最终形成线条结构为多螺旋结构的支架，具有多螺旋线条结构的支架相对于目前的单层结构、双层结构和核壳结构等支架结构，具有更好的力学性能，支架具备更好的韧性。

根据本发明第一方面实施例所述的多螺旋挤出装置，所述多螺旋挤出装置还包括料筒盖，所述料筒盖与所述料筒的一端可拆卸连接，用以封闭所述腔体。

根据本发明第一方面实施例所述的多螺旋挤出装置，所述驱动机构包括驱动组件和传动组件，所述传动组件传动连接所述驱动组件和所述料筒盖，所述驱动组件用于驱动所述传动组件动作，通过所述传动组件带动所述料筒盖和所述料筒旋转。