一种DLP3D生物打印机的制作方法

文档序号:21544565发布日期:2020-07-17 17:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种dlp3d生物打印机,包括工作台(1)、光源系统、反射系统(8)、打印成型系统、升降系统(3)和控制系统;所述打印成型系统包括打印平台(4)和生物墨水槽(2);所述控制系统包括软件和硬件两个部分,所述硬件部分包括与一计算机(7)相连的电气控制装置(6);其特征在于,

所述生物墨水槽(2)位于所述打印平台(4)的下方,并填充有生物墨水,所述生物墨水槽(2)的底面的材料为可透光材料,并通过磁铁片(13)与工作台(1)紧固;

所述升降系统(3)是由电机丝杠组成的运动系统,并通过吊台和转接头(14)与第一云台(9)相连,所述第一云台(9)与所述打印平台(4)相连;

所述光源系统包括卤素灯和dlp投影设备(7),所述dlp投影设备(7)包括dmd装置,所述卤素灯发射可见光后,由dmd装置选择性反射所需图案,再经过滤光后,用于固化生物墨水;

所述反射系统(8)包括第二云台(10)、伸缩杆(11)和反射镜(12),所述伸缩杆(11)设置在工作台(1)的底部,第二云台(10)设置在所述伸缩杆(11)的顶部,所述反射镜(12)通过球面副连接在所述第二云台(10)上,从而实现所述反射镜(12)在竖直方向上的升降和绕球面副球心的自由转动;

所述升降系统(3)和所述dlp投影设备(7)均与所述电气控制装置(6)相连;所述计算机(7)通过运行软件部分进行模型操作、切片处理、参数设置与打印控制,并控制光源系统将三维模型的各个图层切片有序投影至生物墨水槽(2)。

2.根据权利要求1所述的dlp3d生物打印机,其特征在于,所述工作台(1)由铝合金型材支架组成,作为整个打印机的框架支撑,所述工作台(1)包括上层、中层和下层,所述打印平台(4)、生物墨水槽(2)和升降系统(3)布置在工作台(1)的上层,所述电气控制装置(6)布置在工作台(1)的中层,所述dlp投设备(7)和反射系统(8)布置在所述工作台(1)的下层。

3.根据权利要求1所述的dlp3d生物打印机,其特征在于,所述计算机(5)按照预先编好的程序通过电气控制装置(6)控制所述升降系统(3)的升降,用以调整所述打印平台(4)与所述生物墨水槽(2)之间的距离,实现打印平台(5)有序运动。

4.根据权利要求1所述的dlp3d生物打印机,其特征在于,所述反射镜(12)为单面反射镜。

5.根据权利要求1所述的dlp3d生物打印机,其特征在于,所述dlp投影设备(7)位于所述有生物墨水槽(2)的下方,所述dlp投影设备(7)的图形光路经所述反射系统(8)从所述生物墨水槽(2)的底部射入所述生物墨水槽(2)中以照射其中的生物墨水;所述dlp投影设备(7)用于将所述计算机(5)切片处理好的三维模型切片投影至所述生物墨水槽(2)。

6.根据权利要求1所述的dlp3d生物打印机,其特征在于,所述生物墨水包括生物水凝胶、细胞、活性稀释剂、光引发剂、紫外光吸收剂和生长因子,所述生物墨水在一定波长的可见光的照射下立刻引起聚合反应,完成固化。


技术总结
本发明公开了一种DLP 3D生物打印机,包括工作台、光源系统、反射系统、打印成型系统、升降系统和控制系统;控制系统的硬件部分包括计算机和电气控制装置;生物墨水槽位于打印平台的下方,生物墨水槽的底面为可透光材料;计算机按照预先编好的程序调节打印平台与生物墨水槽之间的距离;光源系统包括用于将计算机切片处理好的三维模型切片投影至生物墨水槽的DLP投影设备;反射系统中的反射镜可在竖直方向上升降和自由转动;控制系统的软件部分进行模型操作、切片处理、参数设置后,控制光源系统将三维模型的各个图层切片有序投影至生物墨水槽。本发明结构紧凑、成型精度高、制造成本低,打印速度快,并且保证较高的细胞存活率。

技术研发人员:郑淑贤;李沫
受保护的技术使用者:天津大学
技术研发日:2020.02.18
技术公布日:2020.07.17
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