高粘度生物材料精密喷射堆积系统设计与实验研究

发布时间：2022-01-19 13:10

　　生物3D打印技术是近年来新兴起的一门多学科交叉的技术,是将生物墨水通入喷头后喷出,在三维平台的移动下打印出需要的组织模型的技术。可将细胞与生物墨水混合后直接打印,也可先用生物墨水打印支架,然后在支架上种植细胞。目前的生物3D打印一般通过挤出的方式打印,挤出打印可以打印高粘度材料,但是成丝状况受到粘度的限制,粘度高和粘度低时都不易成丝,打印粘度范围有限,并且不易打印复杂模型。为解决上述问题,有人采用喷墨打印的按需喷射方式,可以打印精度较高模型,但是他们的喷头多是购买的商用打印机喷墨喷头,动力较小,打印材料种类有限且不能喷射高粘度材料。因此,本文旨在设计一种既能使高粘度材料形成微小液滴又能打印高精度模型的阀控式喷头,并搭建喷头喷射液滴实验和打印三维模型实验所需的平台,完成海藻酸钠材料的液滴喷射实验和三维模型打印实验及胶原材料的三维模型打印实验。首先,以具有较高动力的阀式喷头进行了原理设计,并从运动学仿真、流体仿真、电磁学仿真三个方面对喷头进行了研究,分析其打印微小液滴的可能性,得到了撞针位移、弹簧刚度、弹簧预紧力、进料压力、喷嘴直径、喷嘴长度、壁面间隙、锥面张角、流体粘度、线圈窗口高度、安... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

D打印的复杂组织

图 1-5 德国 Envisiontec 公司产品 图 1-6 瑞士 RegenHU 公司产品国内杭州电子科技大学的徐铭恩教授创立了杭州捷诺飞生物科技有限公司，研制出了名为“Regenovo”的 3D 生物打印机，可以打印多种材料，对细胞损伤小，打印精度较高，如图 1-7 所示。中国科学院沈阳自动化研究所器官制造组研制了多台生物 3D 打印设备，在挤出式和喷墨式打印都做了较多研究和实验。图 1-7 捷诺飞公司产品

图 1-5 德国 Envisiontec 公司产品 图 1-6 瑞士 RegenHU 公司产品国内杭州电子科技大学的徐铭恩教授创立了杭州捷诺飞生物科技有限公司，研制出了名为“Regenovo”的 3D 生物打印机，可以打印多种材料，对细胞损伤小，打印精度较高，如图 1-7 所示。中国科学院沈阳自动化研究所器官制造组研制了多台生物 3D 打印设备，在挤出式和喷墨式打印都做了较多研究和实验。图 1-7 捷诺飞公司产品

【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术在细胞打印方面的应用与发展[J]. 魏玉雪,刘晓秋,李迪,吕珊珊,魏珍.  海南医学. 2017(05)
[2]基于FPGA的电磁阀控制设计与研究[J]. 刘兴俊,杨玉华,贾兴中.  电子器件. 2016(02)
[3]高速电磁阀材料磁性能分析与应用[J]. 胡猛,卜安珍,周望静,赵洪云,吴琼,王子生.  现代车用动力. 2014(03)
[4]人体器官3D打印的最新进展[J]. 王镓垠,柴磊,刘利彪,赵欣如,许雨帆,周新伟,张伟明,王小红.  机械工程学报. 2014(23)
[5]均匀液滴产生技术及其应用[J]. 黄华,齐乐华,杨方,蒋小珊.  制造技术与机床. 2008(06)
[6]20μm单微液滴的产生和特性研究[J]. 李汉明,刘峰,李英骏,张翼,张喆,Jens Bernhardt,Perez Renaud,程涛,李玉同,张杰.  物理学报. 2007(10)

博士论文
[1]流道网络的生物3D打印及其在跨尺度血管制造中的应用[D]. 高庆.浙江大学 2017

硕士论文
[1]聚合物熔体微液滴喷射自由成形技术研究[D]. 黄强强.北京化工大学 2017
[2]强韧水凝胶的3D打印工艺及机理研究[D]. 成利波.浙江大学 2017
[3]生物材料压电微液滴喷射工艺研究[D]. 张传杰.沈阳理工大学 2017
[4]面向生物材料3D打印的CAD/CAM系统研究与开发[D]. 马胜军.沈阳理工大学 2016
[5]气动阀控式喷头微滴喷射仿真分析与实验研究[D]. 卢凌锋.浙江工业大学 2015
[6]生物凝胶结构三维可打印性研究[D]. 夏冰.浙江大学 2015
[7]微液滴喷射成形的压电式喷头研究[D]. 吴森洋.浙江大学 2013
[8]喷射式精密点胶阀的设计及分析[D]. 吴凯亮.哈尔滨工业大学 2012
[9]基于气动控制的多细胞三维打印技术研究[D]. 杨敏.杭州电子科技大学 2013
[10]高速强力电磁铁的设计与仿真[D]. 李扬.清华大学 2012



本文编号：3596909