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制造复杂曲面空心结构的喷墨式3D打印方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-11-25 08:47:30
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-11-25 08:47:30
] 本发明的目的在于提供一种能够制造出复杂曲面空心结构的生物3D打印方法，该打印方法先制作出底模，底模具有复杂曲面；再将液相生物墨水涂在底模表面，使生物墨水固化，获得具有具有复杂曲面的空心结构。空心结构的内表面与底模的外表面吻合，在成型空心结构时，底模对生物墨水起到支撑作用，因此球壳不会坍塌，并且具有精确的曲面形状。本发明还提供一种能实现上述打印方法的3D打印机。
制造复杂曲面空心结构的喷墨式3D打印方法，该方法包括以下操作：建立底模的数字模型，制作底模的实体模型；在底模的数字模型上，获得待成型件的数字模型；对待成型件的数字模型进行3D打印路径规划，使用挤出式以底模的成型面为支撑，采用喷墨打印将液体生物墨水喷涂在底模表面，喷墨打印的喷头向底模喷涂纳米液滴，喷头的喷墨范围为固定值。本发明的优点在于本发明的优点在于能够通过自动化3D打印制作出表面光洁度高、厚度精度高的具有复杂曲面的空心结构。
航空航天领域：在航空航天零部件制造中，复杂曲面空心结构的部件（如航空发动机叶片、卫星支架等）可以通过这种 3D 打印方法制造。它能够实现复杂内部结构的一体成型，减轻部件重量，同时满足高强度和高精度的要求，提高航空航天器的性能。
医疗植入物制造：对于一些需要植入人体的医疗器械，如人工骨骼、血管支架等，复杂曲面空心结构可以更好地模拟人体组织的形态和功能。喷墨式 3D 打印方法能够制造出具有良好生物相容性和个性化定制的植入物，提高治疗效果。
汽车工业创新：在汽车零部件设计中，这种 3D 打印方法可以用于制造具有复杂内部冷却通道的发动机部件、轻量化的车身结构件等。它有助于汽车制造商提高汽车的性能、燃油经济性和安全性，同时加快新产品的研发周期。
浙江大学是一所历史悠久、声誉卓著的高等学府，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。浙江大学的前身求是书院创立于1897年，为中国人自己最早创办的新式高等学校之一。1928年，定名国立浙江大学。2022年，浙江大学入选第二轮“双一流”建设高校，21个学科入选一流学科建设名单，绝大多数学科在第五轮学科评估中取得可喜进步。
本发明的优点在于，通过两种打印模式的结合，先成型出具有复杂曲面的底模，底模为实心件，因此能够精确控制其表面参数、如曲率等，再以底模为基底，在底模的复杂曲面上成型出与复杂曲面贴合的待打印件。以底模为支撑、以液相的生物墨水涂在底模的复杂曲面的方式实现待成型件的增材，利用生物墨水的液相流动和融合的特性，利用液面张力实现各个切片层或厚度层的生物墨水的自然融合，快速制作出表面光滑度高、屈光度精确可控，具有稳定的复杂曲面的空心结构。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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