一种用于制备心血管支架的3D打印装置的制作方法

本发明涉及心血管支架制造领域，具体涉及一种用于制备心血管支架的3d打印装置。

背景技术：

心血管一种心脏介入手术中的常用器械，用过物理介入的方式支撑、疏通心脏动脉血管。因此，理想的心血管支架应当具备一定的柔性，并且能提供良好的支撑力。

目前，随着3d打印技术的成熟，市场上出现了多种专用于制备心血管的3d打印装置。现有的心血管支架3d打印装置大都是通过喷头进行一次喷涂成型，但是通过此种方式，意味着心血管支架的整个管身材料、喷涂架构与喷丝直径均相同，没有专用于加强支撑力的结构，使得成型的心血管支架支撑力较差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于制备心血管支架的3d打印装置，解决现有的心血管3d打印装置不提供内部加强结构的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于制备心血管支架的3d打印装置，包括：机架、第一升降机构、第二升降机构、第一喷头与第二喷头；

所述机架底面设有水平布置的从动齿轮，所述从动齿轮上端面固定安装有工作台，所述从动齿轮与所述机架转动连接，所述机架上转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合；所述心血管支架在所述工作台的上表面成型；所述机架上设有第一驱动机构，所述第一驱动机构可驱动所述主动齿轮转动；

所述第一升降机构设置于所述从动齿轮的一侧，所述第一升降机构上设有第二驱动机构，所述第一升降机构可驱动所述第二驱动机构与第一喷头上下移动，所述第二驱动机构可驱动所述第一喷头沿水平方向移动；

所述第二驱动机构固定安装于所述机架上，且所述第二驱动机构设置于所述从动齿轮正上方，所述第二驱动机构可驱动所述第二喷头上下移动。

进一步地，还包括胀紧机构，所述胀紧机构包括至少两根连杆、顶杆与第三驱动机构，所述顶杆的一端贯穿所述从动齿轮与工作台，并从所述工作台上端面探出，所述第三驱动机构可驱动所述顶杆上下滑动；所述两根连杆通过所述铰接件铰接，两根所述连杆远离所述铰接件的一端分别与所述工作台、顶杆铰接。

进一步地，所述连杆远离所述顶杆的一端设置有缓冲垫。

进一步地，所述第二喷头的一端固定连接有支撑架，所述支撑架中部固定安装有隔热层，所述第二驱动机构的输出端与所述隔热层固定连接。

进一步地，所述第一驱动机构的输出端上固定安装有磨料刷，所述磨料刷设置于所述第一喷头的上方。

进一步地，所述磨料刷上设有加热头，所述加热头加热所述磨料刷。

进一步地，所述机架底面上开设有环形槽，所述环形槽与所述从动齿轮同轴设置，所述环形槽内设有多个滚珠，所述滚珠支撑所述从动齿轮。

本发明的有益效果：

在本装置的打印过程中，由于主动齿轮与从动齿轮的啮合，第一驱动机构驱动主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而使打印中的心血管支架转动，快速调整心血管支架与第一喷头与第二喷头之间的相对位置。第二喷头朝向心血管内壁的位置，第二喷头向心血管支架的内壁上喷涂高强度材料，在心血管支架的内壁内嵌入形成多个环状结构，以增强成型的心血管支架的支撑强度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的心血管支架的3d打印装置内部立体剖视结构示意图；

图2为本申请的心血管支架的3d打印装置正视剖视结构示意图。

图中各标号对应的部件如下：

1、机架；2、第一升降机构；3、第一喷头；4、第二喷头；5、从动齿轮；6、主动齿轮；7、第一驱动机构；8、第二驱动机构；9、连杆；10、顶杆；11、铰接件；12、支撑架；13、隔热层；14、磨料刷；15、滚珠；16、心血管支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图1-2，一种用于制备心血管支架的3d打印装置，包括：机架1、第一升降机构2、第二升降机构、第一喷头3与第二喷头4；机架1底面设有水平布置的从动齿轮5，从动齿轮5上端面固定安装有工作台，从动齿轮5与支架转动连接，机架1上转动连接有主动齿轮6，主动齿轮6与从动齿轮5相啮合；心血管支架16在工作台的上表面成型；机架1上设有第一驱动机构7，第一驱动机构7可驱动主动齿轮6转动；第一升降机构2设置于从动齿轮5的一侧，第一升降机构2上设有第二驱动机构8，第一升降机构2可驱动第二驱动机构8与第一喷头3上下移动，第二驱动机构8可驱动第一喷头3沿水平方向移动；第二驱动机构8固定安装于机架1上，且第二驱动机构8设置于从动齿轮5正上方，第二驱动机构8可驱动第二喷头4上下移动。

具体地，本装置在加工时，可将熔融的原材料接入第一喷头3与第二喷头4，在工作台上进行打印。打印过程中，第一喷头3进行心血管支架16管壁基础结构的打印，第一升降机构2调整第一喷头3的上下位置，第二驱动机构8调整第一喷头3与心血管支架16的径向位置。由于主动齿轮6与从动齿轮5的啮合，第一驱动机构7驱动主动齿轮6带动从动齿轮5旋转，从而使打印中的心血管支架16转动，快速调整心血管支架16与第一喷头3与第二喷头4之间的相对位置。第二喷头4朝向心血管内壁的位置，第二喷头4向心血管支架16的内壁上喷涂高强度材料，在心血管支架16的内壁内嵌入形成多个环状结构，以增强成型的心血管支架16的支撑强度。

本装置还包括胀紧机构，胀紧机构包括至少两根连杆9、顶杆10与第三驱动机构，顶杆10的一端贯穿从动齿轮5与工作台，并从工作台上端面探出，第三驱动机构可驱动顶杆10上下滑动；两根连杆9通过铰接件11铰接，两根连杆9远离铰接件11的一端分别与工作台、顶杆10铰接。部分心血管支架16较为狭长，为了使得在加工过程中更好地固定心血管支架16，本装置设置胀紧机构进行定位。具体地说，在初始状态下，顶杆10为顶起状态，在打印进行过程中，当打印成型的支架高度高于此时铰接件11的高度时，启动第三驱动机构，使得顶杆10下移，两根连杆9之间的夹角不断减小，将铰接件11推向心血管支架16内壁，最终使铰接件11抵靠在心血管支架16的内壁上，使其胀紧固定铰接件11上设置有缓冲垫，避免在胀紧过程中，损坏打印完成的心血管支架16。

第二喷头4的一端固定连接有支撑架12，支撑架12中部固定安装有隔热层13，第二驱动机构8的输出端与隔热层13固定连接。由于加热熔融物的温度较高，为了避免高温减少第二驱动机构8的使用寿命，设置隔热层13将第二驱动机构8的输出端与第二喷头4隔开。

第一驱动机构7的输出端上固定安装有磨料刷14，磨料刷14设置于第一喷头3的上方。由于在打印完成后，成品支架管壁的端面上可能残存熔融物的断丝或毛刺，此时可将磨料刷14压在成品支架的端面，转动工作台，通过磨料刷14打磨掉表面的毛刺与断丝。

磨料刷14上设有加热头，加热头加热磨料刷14。考虑到残留的毛刺与断丝冷却凝固后难以刮除，可通过加热头加热磨料刷14，使毛刺与断丝软化，从而便于清除。

机架1底面上开设有环形槽，环形槽与从动齿轮5同轴设置，环形槽内设有多个滚珠15，滚珠15支撑从动齿轮5。通过设置滚珠15与环形槽，既对从动齿轮5进行稳定地支撑，又不会产生过大的摩擦阻力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。