一种用于制备心血管支架的3D打印装置及使用方法与流程

一种用于制备心血管支架的3d打印装置及使用方法
技术领域
1.本发明涉及3d打印设备技术领域，具体为一种用于制备心血管支架的3d打印装置及使用方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，3d打印技术正在被重视起来，3d打印就是快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术；现有技术中公开了部分3d打印设备技术领域的发明专利，其中申请号为cn106176000a的发明专利，公开了一种用于制备心血管支架的3d打印装置及设备，涉及3d打印技术领域，以解决现有的用于制备心血管支架的3d打印设备通常都是用于心血管支架的大规模批量生产，对于疑难病例缺乏适应性的技术问题。本发明所述的用于制备心血管支架的3d打印装置，包括：驱动器，该驱动器连接有旋转轴；使用时，驱动器用于带动旋转轴转动，同时喷射在旋转轴上的3d打印原料能够形成心血管支架；但在实际使用时，其心血管支架容易粘附在旋转轴表面，同时，心血管支架容易因旋转轴的偏转发生应力溃缩，心血管支架缺乏相对的支撑能力，导致心血管支架打印加工时良品率较低，并且单一的喷射设备缺乏良好的角度适应能力。
3.基于此，本发明设计了一种用于制备心血管支架的3d打印装置及使用方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于制备心血管支架的3d打印装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的心血管支架容易粘附在旋转轴表面，同时，心血管支架容易因旋转轴的偏转发生应力溃缩，心血管支架缺乏相对的支撑能力，导致心血管支架打印加工时良品率较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制备心血管支架的3d打印装置，包括固定架，所述固定架顶部固定安装有底座，所述底座顶部固定安装有机架，且机架顶部固定安装有3d打印机主体，所述机架外部固定安装有真空罩，所述3d打印机主体一侧连通有喷印机构，所述喷印机构可调节安装在机架内腔，所述机架内腔通过固定顶板固定安装有光固化机构，所述光固化机构一侧固定安装有支撑机构；所述喷印机构包括打印喷嘴，所述打印喷嘴外侧壁可调节安装在横向传动模组一侧，所述横向传动模组一侧传动连接有调节座，用于周向调节打印喷嘴角度，所述调节座顶部固定安装有纵向传动模组，所述纵向传动模组固定安装在机架内腔一侧，所述光固化机构包括安装座，所述安装座固定安装在固定顶板一侧，所述安装座一侧可调节环绕安装有多个uv固化灯板，所述支撑机构包括主插置套，所述主插置套固定安装在安装座一侧，所述主插置套内活动连接有支撑外套管，所述支撑外套管内腔滑动连接有支撑内套管，所述支
撑内套管一侧连通有脱膜液输送装置，所述安装座一侧可调节连接有多个辅插置套，所述辅插置套内插置有辅支杆，所述辅支杆与支撑外套管相对位置，用于提高支撑外套管外部支撑应力。
6.作为本发明的进一步方案，所述打印喷嘴外侧壁套设有万向轴承，所述万向轴承外侧壁两侧均卡接有装配座，且两侧装配座相对面四角处和边沿位置之间均固定安装有调节气囊，所述调节气囊与外部气泵相连通，用于通过四角处调节气囊充放气调节前侧打印喷嘴相对角度。
7.作为本发明的进一步方案，所述调节座内壁两侧均固定连接有调节齿环，且两侧调节齿环之间啮合有行走齿轮，且行走齿轮一侧固定安装有行走电机，且行走电机通过移动座固定安装在横向传动模组一侧，所述横向传动模组一侧螺纹连接有横向传动座，所述横向传动座一侧与对应位置的装配座一侧固定连接，所述调节座内腔固定安装有多个侧固化灯。
8.作为本发明的进一步方案，所述调节气囊为弹力塑胶气囊，且周向调节气囊横截面形状为矩形，且四角处调节气囊的横截面形状为圆形。
9.作为本发明的进一步方案，所述支撑外套管外侧壁环绕开设有多个漏液孔，所述支撑内套管外壁固定连接有多个喷液气囊，所述喷液气囊嵌设在漏液孔内侧，所述支撑外套管末端两侧均固定连接有限位块，所述主插置套内腔两侧均开设有限位槽，所述支撑外套管通过末端两侧限位块卡接在主插置套内腔，所述支撑内套管后侧连通有注液囊，所述注液囊与外部注液泵相连通，所述注液泵固定安装在机架顶部。
10.作为本发明的进一步方案，所述支撑外套管外侧壁一端套设有套环，所述套环两侧均嵌设有滑套，所述滑套内滑动连接有滑杆，且两侧滑杆之间固定连接有抵接环，所述滑杆另一端固定连接有顶块，所述滑杆外侧壁套设有弹簧，所述弹簧两端分别与顶块和滑套一侧对应位置固定连接，所述抵接环一侧固定连接有弹力环，所述弹力环与顶块一侧固定连接。
11.作为本发明的进一步方案，所述辅插置套后侧固定连接有槽块，所述槽块滑动连接在安装座一侧开设的通槽内，所述槽块底部固定连接有电动推杆，所述电动推杆固定安装在通槽内腔底部，所述辅支杆外侧壁两端均固定连接有挡接块，且两侧挡接块之间固定连接有抵接膜。
12.作为本发明的进一步方案，所述安装座内腔套设有驱动环，所述驱动环一侧环绕连接有多个限位球套，所述uv固化灯板底端固定连接有万向球，所述万向球滑入连接在限位球套内，所述uv固化灯板后侧固定连接有第一万向节，所述第一万向节一侧转动连接有弹力伸缩杆，所述弹力伸缩杆另一端转动连接有第二万向节，所述第二万向节另一侧转动安装在灯板驱动齿环内腔一侧，所述灯板驱动齿环通过轴体传动连接在固定顶板一侧，所述灯板驱动齿环顶部啮合有灯板驱动齿轮，所述灯板驱动齿轮后侧传动连接有灯板驱动电机，所述灯板驱动电机固定安装在固定顶板后侧，灯板驱动电机输出轴通过轴承传动连接在固定顶板一侧。
13.作为本发明的进一步方案，所述固定架顶部一侧固定安装有抽真空机，所述抽真空机与一侧机架内腔相连通。
14.作为本发明的进一步方案，一种用于制备心血管支架的3d打印装置的使用方法，
具体包括以下步骤：s1、当需要对心血管支架进行打印时，将3d打印原料送入顶部3d打印机主体内，输入打印程序后，关闭真空罩后通过抽真空机进行抽真空除尘；s2、3d打印机主体对原料进行预热后，打印喷嘴通过调节机构的纵向传动模组和横向传动模组调节轴向角度后，打印喷嘴将打印材料喷射向一侧支撑外套管外壁，同时纵向传动模组和横向传动模组通过前端打印喷嘴的配合调节对心血管支架进行打印，并且打印料丝能够在打印喷嘴的角度调节下挂接或粘接在辅支杆外部；s3、在料丝打印成型后，后侧调节机构调节uv固化灯板朝向角度对光敏料丝进行uv固化，结构打印完成后，等待支架充分固化后，注液泵将脱膜液自注液囊注入支撑内套管内腔，支撑内套管将脱膜液与打印完成的心血管支架内壁进行脱模操作，打印完成。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.通过设计的打印喷嘴，打印喷嘴将打印材料喷射向一侧支撑外套管外壁，打印料丝能够在打印喷嘴的角度调节下挂接或粘接在辅支杆外部，同时后侧调节机构调节uv固化灯板朝向角度对光敏料丝进行uv固化，支撑内套管将脱膜液与打印完成的心血管支架内壁进行脱模操作，通过支撑内套管内泵出脱膜液实现对打印完成心血管支架的快速脱料，可调节的uv固化灯板满足对心血管支架外部不同角度的增强固化，同时通过周侧设置的辅支杆提高对支撑外套管打印出物料的交联支撑，避免打印血管支架料丝喷出时未固化阶段因支撑强度不够导致坍缩，有效提高对环状心血管支架的多轴出料以及打印时的支撑能力，提高有效提高打印精度的同时提高良品率，满足持续化加工处理需要。
16.2.通过设计的调节气囊，当需要调节打印喷嘴相对朝向角度时，通过外部气泵对调节气囊进行充气，单侧调节气囊充气膨胀后，调节气囊膨胀后能够带动一侧装配座通过后侧万向轴承进行相对偏转，装配座相对偏转能够带动打印喷嘴调节倾斜角度，充分调节打印喷嘴的相对角度，提高打印喷嘴相对角度的充分调节能力，同时行走电机带动后侧连接的横向传动模组进行偏转，同时横向传动模组能够在转动后通过丝杆座的转动调节轴向角度的相对偏转位置，通过纵向传动模组的控制能够实现对环状空间角度的充分调节控制，满足对不同角度打印出料的调控处理。
17.3.通过设计的辅支杆，喷液气囊能够通过后侧注液泵注入脱膜液，脱膜液在通过喷液气囊渗出后能够与支撑外套管内腔打印的心血管支架内侧进行接触，快速对支撑外套管外部心血管支架进行脱料，同时辅支杆外部两侧的挡接块能够提高对抵接膜的抵接支撑效果，抵接膜能够通过粘附在辅支杆外部方便在心血管支架固化后自辅支杆外部脱离，同时辅支杆能够通过插置连接在辅插置套内调节与支撑外套管的相对间距，从而能够满足对辅支杆的支撑应力的调节，当拉动套管与支撑内套管分离后，能够抽出打印完成的心血管支架，从而能够提高对心血管支架的脱模处理能力。
18.4.通过设计的uv固化灯板，当光敏打印耗材通过打印喷嘴喷涂至支撑外套管表面后，uv固化灯板能够通过后侧万向球在限位球套内偏转，万向球转动能够带动uv固化灯板调节倾斜角度，同时在驱动电机输出轴转动时能够带动灯板驱动齿轮移动，灯板驱动齿轮转动能够带动底部灯板驱动齿环转动，灯板驱动齿环能够拉动内侧第二万向节转动，第二万向节转动能够带动弹力伸缩杆以及后侧第一万向节相对偏转，第一万向节转动能够拉动后侧uv固化灯板同步调节相对偏转角度，从而能够通过调节展开角度的uv固化灯板调节对
心血管支架外部的照射距离，满足对打印时不同阶段的uv光照固化强度的调整。
附图说明
19.图1为本发明的总体结构示意图；图2为本发明的展开结构示意图；图3为本发明的支撑机构立体拆分结构示意图；图4为本发明的uv固化灯板立体装配结构示意图；图5为本发明的调节座另一角度立体结构示意图；图6为本发明的光固化机构装配结构示意图；图7为本发明的套环装配结构示意图；图8为本发明的万向轴承立体结构示意图；图9为本发明的注液囊装配结构示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、固定架；2、底座；3、喷印机构；301、调节座；302、调节齿环；303、移动座；304、横向传动模组；305、横向传动座；306、装配座；307、调节气囊；308、万向轴承；309、打印喷嘴；310、侧固化灯；4、光固化机构；401、安装座；402、驱动环；403、限位球套；404、uv固化灯板；405、第一万向节；406、弹力伸缩杆；407、第二万向节；408、万向球；409、灯板驱动齿环；410、灯板驱动齿轮；411、灯板驱动电机；5、支撑机构；501、支撑外套管；502、支撑内套管；503、漏液孔；504、喷液气囊；505、抵接环；506、弹力环；507、滑杆；508、套环；509、弹簧；510、顶块；511、辅支杆；512、挡接块；513、抵接膜；514、辅插置套；515、电动推杆；516、通槽；517、主插置套；518、限位槽；519、注液囊；6、抽真空机；7、真空罩；8、3d打印机主体；9、固定顶板。
具体实施方式
21.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种用于制备心血管支架的3d打印装置，包括固定架1，所述固定架1顶部一侧固定安装有抽真空机6，所述抽真空机6与一侧机架内腔相连通，所述固定架1顶部固定安装有底座2，所述底座2顶部固定安装有机架，且机架顶部固定安装有3d打印机主体8，所述机架外部固定安装有真空罩7，所述3d打印机主体8一侧连通有喷印机构3，所述喷印机构3可调节安装在机架内腔，所述机架内腔通过固定顶板9固定安装有光固化机构4，所述光固化机构4一侧固定安装有支撑机构5；所述喷印机构3包括打印喷嘴309，所述打印喷嘴309外侧壁可调节安装在横向传动模组304一侧，所述横向传动模组304一侧传动连接有调节座301，用于周向调节打印喷嘴309角度，所述调节座301顶部固定安装有纵向传动模组，所述纵向传动模组固定安装在机架内腔一侧，所述光固化机构4包括安装座401，所述安装座401固定安装在固定顶板9一侧，所述安装座401一侧可调节环绕安装有多个uv固化灯板404，所述支撑机构5包括主插置套517，所述主插置套517固定安装在安装座401一侧，所述主插置套517内活动连接有支撑外套管501，所述支撑外套管501内腔滑动连接有支撑内套管502，所述支撑内套管502一侧连通有脱膜液输送装置，所述安装座401一侧可调节连接有多个辅插置套514，所述辅插置套514内插置有辅支杆511，所述辅支杆511与支撑外套管501相对位置，用于提高支撑外套管501外部支撑应力；
实施方式具体为：3d打印机主体8对原料进行预热后，打印喷嘴309通过纵向传动模组和横向传动模组304调节相对角度后，打印喷嘴309将打印材料喷射向一侧支撑外套管501外壁，同时纵向传动模组和横向传动模组304与前端打印喷嘴309的配合调节对心血管支架进行打印出料角度，并且打印料丝能够在打印喷嘴309的角度调节下挂接或粘接在辅支杆511外部，同时后侧调节机构调节uv固化灯板404朝向角度对光敏料丝进行uv固化，结构打印完成后，等待支架充分固化后，注液泵将脱膜液自注液囊519注入支撑内套管502内腔，支撑内套管502将脱膜液与打印完成的心血管支架内壁进行脱模操作，可调节的打印喷嘴309满足环状心血管支架打印出料角度的调节，同时通过支撑内套管502和支撑外套管501，能够通过支撑内套管502内泵出脱膜液实现对打印完成心血管支架的快速脱料，同时能够通过可调节的uv固化灯板404满足对心血管支架外部不同角度的增强固化，同时通过周侧设置的辅支杆511提高对支撑外套管501打印出物料的交联支撑，避免打印血管支架料丝喷出时未固化阶段因支撑强度不够导致坍缩，有效提高对环状心血管支架的多轴出料以及打印时的支撑能力，提高有效提高打印精度的同时提高良品率，满足持续化加工处理需要。
22.请参阅图5、8，所述打印喷嘴309外侧壁套设有万向轴承308，所述万向轴承308外侧壁两侧均卡接有装配座306，且两侧装配座306相对面四角处和边沿位置之间均固定安装有调节气囊307，所述调节气囊307与外部气泵相连通，用于通过四角处调节气囊307充放气调节前侧打印喷嘴309相对角度，所述调节座301内壁两侧均固定连接有调节齿环302，且两侧调节齿环302之间啮合有行走齿轮，且行走齿轮一侧固定安装有行走电机，且行走电机通过移动座303固定安装在横向传动模组304一侧，所述横向传动模组304一侧螺纹连接有横向传动座305，所述横向传动座305一侧与对应位置的装配座306一侧固定连接，所述调节座301内腔固定安装有多个侧固化灯310，所述调节气囊307为弹力塑胶气囊，且周向调节气囊307横截面形状为矩形，且四角处调节气囊307的横截面形状为圆形；实施方式具体为：当需要调节打印喷嘴309相对朝向角度时，能够通过外部气泵对调节气囊307进行充气，其中，多个调节气囊307分别通过气阀独立与外部气泵相连通，单侧调节气囊307充气膨胀后，调节气囊307膨胀后能够带动一侧装配座306通过后侧万向轴承308进行相对偏转，装配座306相对偏转能够带动打印喷嘴309调节倾斜角度，从而能够通过四角处和周向的多个调节气囊307充分调节打印喷嘴309的相对角度，提高打印喷嘴309相对角度的充分调节能力，同时行走电机输出轴转动带动行走齿轮转动，行走齿轮转动能够在调节齿轮内转动带动后侧连接的横向传动模组304进行偏转，同时横向传动模组304能够在转动后通过丝杆座的转动调节轴向角度的相对偏转位置，并且通过纵向传动模组的控制能够实现对环状空间角度的充分调节控制，满足对不同角度打印出料的调控处理。
23.请参阅图3、6、9，所述支撑外套管501外侧壁环绕开设有多个漏液孔503，所述支撑内套管502外壁固定连接有多个喷液气囊504，所述喷液气囊504嵌设在漏液孔503内侧，所述支撑外套管501末端两侧均固定连接有限位块，所述主插置套517内腔两侧均开设有限位槽518，所述支撑外套管501通过末端两侧限位块卡接在主插置套517内腔，所述支撑内套管502后侧连通有注液囊519，所述注液囊519与外部注液泵相连通，所述注液泵固定安装在机架顶部，所述支撑外套管501外侧壁一端套设有套环508，所述套环508两侧均嵌设有滑套，所述滑套内滑动连接有滑杆507，且两侧滑杆507之间固定连接有抵接环505，所述滑杆507
另一端固定连接有顶块510，所述滑杆507外侧壁套设有弹簧509，所述弹簧509两端分别与顶块510和滑套一侧对应位置固定连接，所述抵接环505一侧固定连接有弹力环506，所述弹力环506与顶块510一侧固定连接，所述辅插置套514后侧固定连接有槽块，所述槽块滑动连接在安装座401一侧开设的通槽516内，所述槽块底部固定连接有电动推杆515，所述电动推杆515固定安装在通槽516内腔底部，所述辅支杆511外侧壁两端均固定连接有挡接块512，且两侧挡接块512之间固定连接有抵接膜513。
24.实施方式具体为：喷液气囊504能够通过后侧注液泵注入脱膜液，脱膜液在通过喷液气囊504渗出后能够与支撑外套管501内腔打印的心血管支架内侧进行接触，脱膜液能够通过表面活性剂取去除心血管支架内侧与支撑外套管501表面的粘附应力，从而能够快速对支撑外套管501外部心血管支架进行脱料，同时辅支杆511外部两侧的挡接块512能够提高对抵接膜513的抵接支撑效果，抵接膜513能够通过粘附在辅支杆511外部方便在心血管支架固化后自辅支杆511外部脱离，电动推杆515能够调节辅插置套514的相对间距，同时辅支杆511能够通过插置连接在辅插置套514内调节与支撑外套管501的相对间距，从而能够满足对辅支杆511的支撑应力的调节，并且套环508能够套设在支撑外套管501外部，并且当支撑外套管501装配后，弹簧509能够利用自身拉力带动顶块510和滑杆507在滑套内滑动，滑杆507移动能够带动末端抵接环505与支撑内套管502一侧打印的心血管支架进行侧向支撑，当拉动套管与支撑内套管502分离后，能够抽出打印完成的心血管支架，从而能够提高对心血管支架的脱模处理能力，通过设计的注液囊519，能够通过注液囊519能够保证对脱模液的注液脱模均匀性。
25.请参阅图2、4、9，所述安装座401内腔套设有驱动环402，所述驱动环402一侧环绕连接有多个限位球套403，所述uv固化灯板404底端固定连接有万向球408，所述万向球408滑入连接在限位球套403内，所述uv固化灯板404后侧固定连接有第一万向节405，所述第一万向节405一侧转动连接有弹力伸缩杆406，所述弹力伸缩杆406另一端转动连接有第二万向节407，所述第二万向节407另一侧转动安装在灯板驱动齿环409内腔一侧，所述灯板驱动齿环409通过轴体传动连接在固定顶板9一侧，所述灯板驱动齿环409顶部啮合有灯板驱动齿轮410，所述灯板驱动齿轮410后侧传动连接有灯板驱动电机411，所述灯板驱动电机411固定安装在固定顶板9后侧，灯板驱动电机411输出轴通过轴承传动连接在固定顶板9一侧；实施方式具体为：当光敏打印耗材通过打印喷嘴309喷涂至支撑外套管501表面后，uv固化灯板404能够通过后侧万向球408在限位球套403内偏转，万向球408转动能够带动uv固化灯板404调节倾斜角度，同时在驱动电机输出轴转动时能够带动灯板驱动齿轮410移动，灯板驱动齿轮410转动能够带动底部灯板驱动齿环409转动，灯板驱动齿环409能够拉动内侧第二万向节407转动，第二万向节407转动能够带动弹力伸缩杆406以及后侧第一万向节405相对偏转，第一万向节405转动能够拉动后侧uv固化灯板404同步调节相对偏转角度，从而能够通过调节展开角度的uv固化灯调节对心血管支架外部的照射距离，满足对打印时不同阶段的uv光照固化强度的调整。
26.一种用于制备心血管支架的3d打印装置的使用方法，具体包括以下步骤：s1、当需要对心血管支架进行打印时，将3d打印原料送入顶部3d打印机主体8内，输入打印程序后，关闭真空罩7后通过抽真空机6进行抽真空除尘；s2、3d打印机主体8对原料进行预热后，打印喷嘴309通过调节机构的纵向传动模
组和横向传动模组304调节轴向角度后，打印喷嘴309将打印材料喷射向一侧支撑外套管501外壁，同时纵向传动模组和横向传动模组304通过前端打印喷嘴309的配合调节对心血管支架进行打印，并且打印料丝能够在打印喷嘴309的角度调节下挂接或粘接在辅支杆511外部；s3、在料丝打印成型后，后侧调节机构调节uv固化灯板404朝向角度对光敏料丝进行uv固化，结构打印完成后，等待支架充分固化后，注液泵将脱膜液自注液囊519注入支撑内套管502内腔，支撑内套管502将脱膜液与打印完成的心血管支架内壁进行脱模操作，打印完成。
27.工作原理：使用时，3d打印机主体8对原料进行预热后，打印喷嘴309通过纵向传动模组和横向传动模组304调节相对角度后；当需要调节打印喷嘴309相对朝向角度时，能够通过外部气泵对调节气囊307进行充气，多个调节气囊307分别通过气阀独立与外部气泵相连通，单侧调节气囊307充气膨胀后，调节气囊307膨胀后能够带动一侧装配座306通过后侧万向轴承308进行相对偏转，装配座306相对偏转能够带动打印喷嘴309调节倾斜角度，通过四角处和周向的多个调节气囊307充分调节打印喷嘴309的相对角度，同时行走电机输出轴转动带动行走齿轮转动，行走齿轮转动能够在调节齿轮内转动带动后侧连接的横向传动模组304进行偏转，同时横向传动模组304能够在转动后通过丝杆座的转动调节轴向角度的相对偏转位置，角度调节完成后，打印喷嘴309对支撑外套管501进行打印处理；当光敏打印耗材通过打印喷嘴309喷涂至支撑外套管501表面后，uv固化灯板404能够通过后侧万向球408在限位球套403内偏转，万向球408转动能够带动uv固化灯板404调节倾斜角度，同时在驱动电机输出轴转动时能够带动灯板驱动齿轮410移动，灯板驱动齿轮410转动能够带动底部灯板驱动齿环409转动，灯板驱动齿环409能够拉动内侧第二万向节407转动，第二万向节407转动能够带动弹力伸缩杆406以及后侧第一万向节405相对偏转，第一万向节405转动能够拉动后侧uv固化灯板404同步调节相对偏转角度及照射距离；喷液气囊504能够通过后侧注液泵注入脱膜液，脱膜液在通过喷液气囊504渗出后能够与支撑外套管501内腔打印的心血管支架内侧进行接触，去除粘附应力，从而能够快速对支撑外套管501外部心血管支架进行脱料，同时辅支杆511外部两侧的挡接块512能够提高对抵接膜513的抵接支撑效果，抵接膜513能够通过粘附在辅支杆511外部方便在心血管支架固化后自辅支杆511外部脱离，电动推杆515能够调节辅插置套514的相对间距，同时辅支杆511能够通过插置连接在辅插置套514内调节与支撑外套管501的相对间距，对辅支杆511的支撑应力的调节，并且套环508能够套设在支撑外套管501外部，并且当支撑外套管501装配后，弹簧509能够利用自身拉力带动顶块510和滑杆507在滑套内滑动，滑杆507移动能够带动末端抵接环505与支撑内套管502一侧打印的心血管支架进行侧向支撑，当拉动套管与支撑内套管502分离后，能够抽出打印完成的心血管支架，打印结束。