扫描/打印复合原位打印系统及成形工艺研究

【作者】 李晓； 连芩； 周李念； 顾恒； 何晓宁； 李涤尘； 贾书海；

【机构】 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室； 西安电子科技大学宽带隙半导体技术国家重点学科实验室；

【摘要】 原位打印是一种直接在缺损部位打印进行缺损修复的3D打印技术。本文搭建的扫描/打印复合原位打印系统实现了一套包括缺损扫描、喷头/机械臂协同控制、扫描/打印数据对接的原位打印方案。以投影仪和工业相机组成扫描系统,采用激光三角法获取缺损形貌;以机械臂和双光源喷墨式喷头组成打印系统,实现喷头开关与机械臂运动的协同控制;总控由计算机组成,实现扫描/打印数据对接,并控制扫描打印全过程。以光敏生物材料PEGDA为打印材料,研究光固化水凝胶喷墨打印的成形工艺。单个液滴直径为1.3mm,固化速度随材料浓度及光强的增大而加快,根据测试结果确定打印参数,采用20%(w/v)PEGDA、156mW/cm2的紫外光强时,可保证液滴在2.5s内固化。大鼠皮肤原位打印实验测试了缺损形貌特征采集、缺损模型构建、自动化打印等功能,实现了皮肤缺损的原位打印要求。更多还原