无丝打印技术的实现方式

2022-10-09 10:38


生物陶瓷具有良好的生物相容性,可作为骨缺损修复材料植入人体内,在诱导人体骨组织生长的同时,生物陶瓷可降解或通过物质交换的方式排出体外,因此生物陶瓷在骨科方面得到广泛应用随着当今无丝打印技术的发展,无丝打印可以将生物陶瓷打印成各种形状的多孔立体结构,可以根据患者骨缺损形状进行定制制作,满足不同患者的需求,那么,下面一起了解下无丝打印技术的实现方式吧!

目前生物陶瓷无丝打印领域有光固化和丝网印刷两种技术类型,其中主要以光固化3d打印技术为主。光固化印刷是先在陶瓷材料中加入树脂、光引发剂、分散剂等物质形成具有感光特性的陶瓷浆料,然后在3d印刷过程中利用紫外光逐层对生物陶瓷材料进行光照,固化形成三维立体结构。但光固化印刷中需要添加的树脂、光引发剂、分散剂等材料不具有生物相容性,不能满足生物医疗安全性的要求,不能植入人体。

无丝打印技术对生物陶瓷中添加的辅料要求很低,可以选择生物相容性的pva等材料,满足生物医疗安全性的要求。但目前采用无丝打印技术的生物陶瓷浆料在打印过程中往往会出现模型表面裂纹,后期模型处理中裂纹处容易破损。

无丝打印技术实现要素:

为了解决无丝打印技术生物陶瓷浆料在打印过程中容易出现模型表面裂纹的技术问题,本发明提供了一种用于生物陶瓷无丝打印的雾化加湿系统和3d打印系统。

无丝打印技术的优势:

经过大量实验和反复验证,排除了生物陶瓷和pva材料自身收缩、浆液驱动气压释放压力时膨胀破裂等原因,确定模型表面水分蒸发引起裂纹。在北方地区,冬天比较干燥,夏天比较湿润。通过冬夏测试,对比试验环境,进一步证明了环境湿度和生物陶瓷印花裂缝现象的直接影响。大量实验表明,将3d打印室内相对湿度控制在75%~85%范围内,生物陶瓷打印成型效果好。

植入人体的生物陶瓷在生产加工环节对环境要求非常苛刻,需要在清洁度等级为100级的净化厂进行推广,每次使用都需要对所有设备进行消毒、杀菌处理,且设备本身不得对100级净化厂造成污染,100传统加湿器设备包括风机,其扬尘量大,不能满足净化厂的要求,且存在内部结构封闭或难以清洁、消毒的死角,无法进行清洁、消毒处理;医用加湿器多保证雾化加湿通道的清洁度,但不可避免地会对设备主体的环境清洁度产生影响。本发明的优点在于:

1、将本发明应用于传统的无丝打印,可以有效解决生物陶瓷材料在3d打印过程中容易出现表面龟裂的问题;本发明通过清洁空气源驱动雾化后的小水滴形成雾化气流,与现有的使用风扇驱动气流的加湿器等相比,系统中没有机械驱动的风扇,风扇产生的粉尘也消失,能够满足百级洁净室的环境要求雾化气流接触的部件均选用不锈钢,降尘量低,满足医疗器械对设备材质的要求。

2、雾化头内设置分散装置,可以增加导管内阻力,抑制层流现象,雾化气体可以均匀、缓慢地向周围自由扩散,有利于3d打印室内的均匀加湿。


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