一种医疗3D无菌打印生产线的制作方法

本发明属于3d打印技术领域，尤其涉及一种医疗用的无菌3d打印装置。

背景技术：

3d打印机目前已被广泛地应用于各行各业，尤其在医疗领域内，人体器官、组织或者辅助元器件均可直接采用3d打印，其所打印出来的相关模型精度高，相对于传统加工制作而言，可适应于任何结构形状的模型的打印制造。目前对于医疗用的3d打印设备还主要是采用通用的3d打印机对所需要的模型直接打印，在打印过程中的各个环节都存在被污染的风险，造成打印出来的模型不能很好地直接使用，延缓了病人的治疗进程。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种医疗3d无菌打印生产线，该生产线打印制作出来的产品无需任何处理即可直接使用，缩短了整个产品的制作时间，减少了患者病痛。

本发明的技术方案如下：

一种医疗3d无菌打印生产线，包括3d打印机和用于放置原材料的材料盘，还包括无菌箱，所述无菌箱从左至右依次包括相互连通的用于存放原材料的材料区、用于原材料消毒的材料消毒区、用于产品3d打印的产品打印区、用于打印后产品表面处理的表面处理区、用于产品表面处理后清洗的产品清洗区、用于产品清洗后消毒干燥的消毒干燥区和用于产品封装的产品封装区，所述3d打印机位于产品打印区内。

进一步地，所述材料区内设有绕有原材料的所述材料盘，材料区和材料消毒区之间设有送料通道，以使得原材料穿出材料区后进入所述材料消毒区。

进一步地，所述材料盘包括一段圆柱筒，在所述圆柱筒两端同轴连有两块作为挡板的圆盘，其中一块圆盘紧贴所述材料区和材料消毒区之间的隔板上，所述隔板上设有作为所述送料通道的矩形窄缝。

进一步地，所述材料消毒区内侧顶部设有紫外线灭菌灯；所述产品清洗区内设有超声波清洗机；所述消毒干燥区内的干燥装置为陶瓷加热片。

进一步地，所述材料区、材料消毒区、产品打印区、表面处理区、产品清洗区、消毒干燥区、产品封装区中的相邻两分区之间隔断，以使得每个分区都拥有一个相对独立的工作仓。

进一步地，所述产品打印区、表面处理区、产品清洗区、消毒干燥区、产品封装区中的相邻两分区之间采用隔离门隔断，所述隔离门包括门框和可在所述门框内滑动的滑门。

进一步地，每个分区的前侧壁均采用有机玻璃制成。

进一步地，除所述材料区和材料消毒区之外的其他五个分区内部均设有一双无菌手套，所述材料消毒区内设有一只无菌手套；所述无菌手套的伸入口与所述有机玻璃上预留的穿孔的边缘连为一体。

进一步地，每个分区的顶部均设有风机和相应的进气口，分区的后侧壁上设有出气口，所述进气口上设有除菌过滤板，所述风机启动时所述进气口与出气口才与外界连通。

进一步地，所述材料区的左侧壁铰接有打开时用于取放原材料的填料门，所述产品封装区的右侧壁设有防静电门帘，在所述防静电门帘的右下方还设有用于接收成品的取件箱。

本发明的有益效果：本发明在使用时，将需要打印的产品数据输入设备中，将原材料通过消毒区消毒后传送至3d打印机上打印，保证了原始材料的安全无污染，为打印出安全无污染的产品奠定了基础，而产品打印好后依次进行表面处理、自动清洗、自动消毒干燥，最后封装备用。由于该设备采用全封闭超净空间，将材料、打印、表面处理、清洗、消毒、封装等整个生产过程融为一体并作了合理有效的分区，保证了打印出来的产品无需任何处理便可直接使用，缩短了整个产品的制作时间，减少了患者病痛，是一款高质量、高效率的安全设备。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为拆除前侧壁后的本发明主视图。

图3为本发明俯视图。

图4为拆除前侧壁、顶壁后的本发明结构示意图。

图5为隔离门结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1—4所示，一种医疗3d无菌打印生产线，包括不锈钢制成的长方体状的无菌箱1，所述无菌箱1包括3d打印机和用于放置原材料的材料盘2，本实施例采用的原材料为pla即聚乳酸，呈带状，是由玉米和木薯等植物合成，植物经过多道工序提炼出淀粉，并经微生物发酵成乳酸，再聚合成聚乳酸。上述无菌箱1从左至右依次包括相互连通的用于存放原材料的材料区3、用于原材料消毒的材料消毒区4、用于产品3d打印的产品打印区5、用于打印后产品表面处理的表面处理区6、用于产品表面处理后清洗的产品清洗区7、用于产品清洗后消毒干燥的消毒干燥区8和用于产品封装的产品封装区9；所述3d打印机位于产品打印区5内。上述各分区所对应的功能设备均为市面上可直接购得，或者根据现有设备做适应性设计得到。例如，其封装系统的封装采用环氧乙烷灭菌袋，该环氧乙烷灭菌袋采用进口纸+pet复合膜制成，可印eo和steam两个灭菌指示剂，适合eo，蒸汽灭菌。具有以下作用(1)阻隔空气性能强、防氧化、防水、防潮。(2)机械性能强，抗爆破性能高、抗穿刺抗撕裂性能强。(3)耐高温(121℃)、耐低温(-50℃)、耐油。(4)无毒无味，符合食品、药品包装卫生标准。(5)热封性能好、柔软性、高阻隔性能。本实施例中相应分区的原材料转移或者半成品、成品的转移输送可采用现有工业控制输送领域的相应机构或设备，本实施例不做具体限制说明。此外，需说明的是，由于本实施例中所涉及到的配件、设备较多，结构较复杂，因此所有相关附图均只是示意性表示，不可能将每个细节，诸如各个分区之间的传送机构或相应位置上的开口等完全画出来。

进一步地，所述材料区3内设有绕有原材料的所述材料盘2，材料区3和材料消毒区4之间设有送料通道，以使得原材料穿出材料区3后进入所述材料消毒区4内进行清洁消毒处理，使原材料在进入3d打印机打印前保证清洁无细菌污染。

进一步地，所述材料盘2包括一段圆柱筒201，在所述圆柱筒201两端同轴连有两块作为挡板的圆盘202，其中一块圆盘202紧贴所述材料区3和材料消毒区4之间的隔板10上，所述隔板10上设有作为所述送料通道的矩形窄缝(图中未示出)，该窄缝尺寸以原材料能自由穿出为宜。

进一步地，所述材料消毒区4内侧顶部设有紫外线灭菌灯401，利用紫外线灭菌灯401产生254nm的紫外线，使细菌和病毒dna和rnav发生变性，细胞不能繁殖。紫外线技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有细菌、病毒都能高效率杀灭。由于紫外消毒技术不需要加入任何化学药剂，因此它不会对水及周围环境造成二次污染。紫外线杀菌在紫外线uv-c波段内，其中250-270nm范围内杀菌力最强。由于汞的共振谱线为2537a，紫外线灭菌灯401能产生254nm的紫外线，使细菌和病毒dna和rnav发生变性，细胞不能繁殖。紫外线杀菌对任何细菌或病毒都有效，集中高强度紫外线再短时间内即可杀菌。紫外线近距离高强度照射法可将物体表面上的细菌芽胞杀灭99.9％以上，对细菌繁殖体仅需1s即可杀灭，而对传统氯气及臭氧方法来说，要达到紫外线的效果一般需要20分钟至一小时的时间。所述产品清洗区7内设有超声波清洗机，该超声波清洗机具备以下结构功能参数：

1.其超声波工作时间数码显示1-99分钟可调，可显示当前工作倒计时；

2.加热温度数码显示，0-80℃可调，显示当前实际温度；

3.独有脱气功能，实现真正意义上的超声真空；

4.超声波双功率、双频率交互工作，清洗更精细，彻底解决超声波清洗盲区；

5.清洗机内槽及盖子采用sus304不锈钢板材一次冲压成形、无焊接处；

6.清洗机洗篮采用sus304优质不锈钢网筛按医用标准制作；

7.底部采用防滑、防震、抗静电、抗压的防滑脚垫；

8.发生器电源板核心部件采用进口仙童元件，并对pcb板进行防潮、防腐处理；

9.加热系统采用含硅95％以上，耐高温1800度的石英玻璃为主要原料的陶瓷加热片；

10.增设排水系统及独设散热系统；

11.清洗机隔音盖独家增设防震垫，大幅降低噪音；

12.内槽尺寸:240x140x150mm，外形尺寸:315x215x270mm，容量:5l，超声功率:120w，频率:33/40khz，加热功率:100w，时间:1-99min，加热温度:0-80℃，网篮:2个。

本实施例中的所述消毒干燥区8内的干燥装置为陶瓷加热片，其消毒部分仍然可以采用紫外线消毒。

进一步地，所述材料区3、材料消毒区4、产品打印区5、表面处理区6、产品清洗区7、消毒干燥区8、产品封装区9中的相邻两分区之间隔断，以使得每个分区都拥有一个相对独立的工作仓，以更好地分流程工作。

进一步地，所述产品打印区5、表面处理区6、产品清洗区7、消毒干燥区8、产品封装区9中的相邻两分区之间采用隔离门11隔断，所述隔离门11包括门框1101和可在所述门框1101内滑动的滑门1102，以使得产品在打印好后可以依次通过并传送至相应分区内进行下道工序，在传送到位后可将相应隔离门11关闭，使各个分区继续保持相对独立。

进一步地，每个分区的前侧壁均采用有机玻璃12制成，以便于实时观察各个分区内部的工作状况。必要时也可将材料区3和材料消毒区4的前侧共用一块有机玻璃。

进一步地，除所述材料区3和材料消毒区4之外的其他五个分区内部均设有一双无菌手套13，所述材料消毒区4内设有一只无菌手套13；所述无菌手套13的伸入口与所述有机玻璃12上预留的穿孔1201的边缘连为一体。无菌手套13与有机玻璃12连为一体后可便于人工无菌操作，例如将相应分区内的原材料或者产品转移至另一分区内，放置或者安装，而不会将外界的细菌等有害物质带入分区内，使人工操作时不打开无菌箱1，从而避免外界细菌的带入。

进一步地，每个分区的顶部均设有风机(图中未示出)和相应的进气口13，分区的后侧壁上设有出气口14，所述进气口13上设有除菌过滤板(图中未示出)，所述风机启动时所述进气口13与出气口14才与外界连通，而实现这种功能的方式现有技术有多种，例如，在进气口13与出气口14相连的管道上均设置一个单向阀，在风机启动时，与进气口13相连的单向阀打开，开始向相应分区内部进气，分区内的气压升高后出气口端相连的单向阀打开，实现换气，可保证各个仓在不换气时处于密闭状态，以免使各个分区遭受细菌污染；而进气口13与出气口14上可分别罩有一个将进气口13或出气口14完全罩住的集气罩，该集气罩通过管道、单向阀分别与相应分区内部连通。必要时，也可将材料区3和材料消毒区4共用一个进气口13和出气口14。

进一步地，所述材料区3的左侧壁铰接有打开时用于取放原材料的填料门15，所述产品封装区9的右侧壁设有防静电门帘16，防止空气进入封装区内，在所述防静电门帘16的右下方还设有用于接收成品的取件箱17。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。