顆粒式進(jìn)料生物3D打印的線寬檢測與控制研究.pdf

1、組織工程和生物制造技術(shù)的發(fā)展為人類修復(fù)自身受損組織提供了一種新的潛在方法。將生物支架制作成目標(biāo)器官或組織的形狀，并通過組織工程技術(shù)在支架上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，形成目標(biāo)組織。生物支架的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，普通的制做方法很難實現(xiàn)支架的功能性。而快速成形技術(shù)的崛起則很好的解決了這個問題。
　　快速成形技術(shù)中的熔融沉積技術(shù)為制備生物支架方面帶來了極大的便利性。對支架進(jìn)行三維建模，利用高分子生物材料作為制備支架的原材料，根據(jù)支架的用途和材料的屬性，在高

2、溫或者低溫的條件下進(jìn)行支架的制作，使獲得的支架擁有最佳的生物構(gòu)造。
　　目前熔融沉積快速成形技術(shù)的進(jìn)料方式主要為絲進(jìn)式。這種進(jìn)料方式需要將原材料進(jìn)行二次加工，變成粗細(xì)均勻的絲狀，不僅效率不高，而且在加工過程中造成材料浪費。為了充分利用不同形狀的材料，在絲進(jìn)噴頭的基礎(chǔ)上，本課題組聯(lián)合清華大學(xué)開發(fā)了顆粒式進(jìn)料噴頭的熔融沉積原型實驗機。本文在原型機的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究。通過對噴頭機構(gòu)中送料裝置和進(jìn)料裝置的實驗改進(jìn)，增強了顆粒進(jìn)料穩(wěn)定性，

3、間接提高了模型的成型速度。另外，在對工作臺的運動原理進(jìn)行分析后，得出了當(dāng)前熔融沉積技術(shù)精度不高幾個原因，并通過噴頭移動速度和臺面絲寬的測量實驗來進(jìn)行驗證。噴頭出絲速度無法隨著噴頭掃描速度的改變而改變，是影響臺面絲寬在不同情況下精度不同的重要因素，甚至?xí)茐闹Ъ艿某尚?。因此，對立體三軸機械結(jié)構(gòu)充分研究后，本文提出了一種通過檢測噴頭掃描速度進(jìn)而實時改變噴頭擠出速度的智能控制方法，在出絲過程中形成了一種半閉環(huán)的控制。利用光電編碼器對噴頭掃描速