[實用新型]一種擠出型生物3D打印機機頭

有效

• 申請號: 201921171258.2
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN210706072U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 鄭兆柱;孫樂然;盧海櫻;余寧安;郭文君;李剛;王曉沁
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B29C64/205
• 分類號: B29C64/205;B33Y30/00
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 姚惠菱

本實用新型公開了一種擠出型生物3D打印機機頭，包括支撐底座、驅動電機、彈性聯軸器、螺桿、滑塊以及注射器；其中支撐底座由上支撐平臺、下支撐平臺以及連接上支撐平臺和下支撐平臺的側支撐板組成，驅動電機固定在上支撐平臺的上表面，彈性聯軸器固定在上支撐平臺的下表面，且驅動電機的動力輸出軸通過彈性聯軸器與螺桿頂端固定連接，注射器可拆卸式安裝在下支撐平臺的上表面，且注射器的擠出頭向下延伸出下支撐平臺的下表面，滑塊套裝于螺桿上并隨著螺桿的旋轉向下移動，同時向下擠壓注射器的活塞柄后端；本實用新型的優點在于，通過注射器替代固定式料桶噴頭，便于拆裝、成本較低且便捷性高，同時采用推注式擠出模式提高打印精確度。

技術領域

本實用新型屬于3D打印機技術領域，尤其是涉及一種擠出型生物3D打印機機頭。

背景技術

3D生物打印機是一種依據特定格式能夠在數字三維模型驅動下，利用3D打印離散/堆積成型的基本原理和方法，定位裝配生物材料或細胞單元形成三維結構或人工組織器官等制品的裝置。對于生物3D打印機而言，打印噴頭是實現打印功能的關鍵部件。

目前生物3D打印主要有三種打印方式：擠壓成型、壓電噴射、激光輔助生物打印。其中擠壓成型打印是如今在研究和工業領域應用最廣泛的生物3D打印技術，其優點在于打印物品的延展性好，設備價格低廉，可更換針頭大小，容易上手操作等，最重要的是可以打印解剖學意義上的多孔結構。同時它也存在打印精度有限、打印材料在噴嘴壁上的剪切力會減小細胞存活的數量、打印過程影響細胞活性等缺點。而市面上大多數生物3D打印機本身體積較大，使其在工作臺上橫向運動過程中容易偏離運動方向，且控溫裝置等結構復雜，成本高，有待改進，同時氣壓式擠出成型壓力控制復雜、氣壓釋放需要時間導致打印過程拖尾嚴重。

發明內容

本實用新型目的是：提供一種不僅結構簡單、體積較小，而且通過注射器替代固定式料桶噴頭，便于拆裝、成本較低且便捷性高，同時采用推注式擠出模式提高打印精確度的擠出型生物3D打印機機頭。

本實用新型的技術方案是：一種擠出型生物3D打印機機頭，包括支撐底座、驅動電機、彈性聯軸器、螺桿、滑塊以及注射器；

所述支撐底座為由上支撐平臺、下支撐平臺以及連接所述上支撐平臺和所述下支撐平臺的側支撐板組成，所述驅動電機固定在所述上支撐平臺的上表面，所述彈性聯軸器固定在所述上支撐平臺的下表面，且所述驅動電機的動力輸出軸通過所述彈性聯軸器與所述螺桿頂端固定連接，所述注射器可拆卸式安裝在所述下支撐平臺的上表面，且所述注射器的擠出頭向下延伸出下支撐平臺的下表面，所述滑塊套裝于所述螺桿上并隨著螺桿的旋轉向下移動，同時向下擠壓注射器的活塞柄后端。

作為優選的技術方案，在所述上支撐平臺和所述下支撐平臺之間固定有導向光桿，且所述滑塊套裝于所述導向光桿上，導向光桿的作用是提高滑塊上下移動時的穩定性。

作為優選的技術方案，在所述滑塊靠近側支撐板一側端部設置有豎向滑板，并在所述豎向滑板外側面設置有供側支撐板卡入的滑槽，進一步提高滑塊上下移動時的穩定性。

作為優選的技術方案，在所述注射器的外側壁環繞有恒溫控制裝置，該恒溫控制裝置對注射器內的漿料進行加熱，以保證溫變漿料順利擠出，同時保證生物活性物質的活性。

作為優選的技術方案，在所述注射器的下方設置有控溫載物臺，并在所述控溫載物臺左右兩側分別設置循環液體的進口和出口，采用循環液體處理，以達到-20℃～50℃的精確控制。

作為優選的技術方案，所述上支撐平臺、所述下支撐平臺以及所述滑塊靠近注射器一端的下表面均水平設置，以保證滑塊擠壓注射器的活塞柄后端時沿豎直方向，同時提高擠壓的穩定性。

本實用新型的優點是：

1.本實用新型的擠出型生物3D打印機機頭，不僅結構簡單、體積較小，而且通過注射器替代固定料桶式噴頭，便于拆裝、成本較低且便捷性高，同時采用推注式擠出模式提高打印精確度。