一种3D打印医用PEEK聚醚醚酮设备及方法与流程

本发明涉及3d打印技术领域，具体来说，涉及一种3d打印医用peek聚醚醚酮设备及方法。

背景技术：

3d打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造3d物体，具有仿真性强、速度快、价格便宜、高易用性等优点；3d打印技术掀起新医学产业革命，在骨科、口腔科、神外内科等医学领域的应用越来越广泛，特别利用计算机辅助设计技术，可根据患者的不同情况制备出个体化的修复体，使得“个性化治疗”成为当今是医学发展的重要方向；peek聚醚醚酮材料以其优异的性能和质量得到了众多医疗器械制造商和医生的认可；现有在进行3d打印时，无法直接打印peek材料，且精确度低、打印速度慢，从而无法更好的满足人们的使用需求。

综上所述，如何能够直接打印peek材料、精确度高、打印速度快是目前急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种3d打印医用peek聚醚醚酮设备及方法，来解决如何能够直接打印peek材料、精确度高、打印速度快问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种3d打印医用peek聚醚醚酮设备，包括箱体，所述箱体的顶端中部安装有进料管，所述进料管的底部安装有水冷加热头，所述水冷加热头的一侧边安装有连接管，所述连接管远离所述水冷加热头的一端安装有水泵，且所述水泵与所述箱体的外侧边固定连接，所述水冷加热头的底部安装有喷头，且所述喷头的一侧边安装有送料电机，所述喷头的底部安装有挤出头，且所述挤出头上安装有行走机构，所述挤出头包括挤出壳，所述挤出壳的内部安装有挤出螺杆，所述挤出壳的外侧边底端安装有挤出电机，所述挤出电机靠近所述挤出壳的一侧边安装有传动轴，且所述传动轴贯穿于所述挤出壳并与所述挤出螺杆连接，所述挤出壳的底端中部安装有挤出口，所述行走机构包括横向传动机构、纵向传动机构以及竖向传动机构，所述横向传动机构安装在所述竖向传动机构上，所述竖向传动机构安装在所述纵向传动机构上，所述挤出头安装在所述横向传动机构上，所述行走机构与所述箱体的内侧边连接，所述箱体的内部底端中部安装有高温加热板。

作为优选，所述挤出壳的一侧边固定安装有电机座，且所述挤出电机安装在所述电机座的内部。

作为优选，所述的高温加热板为矩形板结构，且所述高温加热板的底端对称安装有固定板，所述固定板远离所述高温加热板的一端均与所述箱体的内侧边固定连接，所述高温加热板的四角边均贯穿安装有调节螺栓，且所述固定板的顶部与所述调节螺栓相对应的位置均安装有与所述调节螺栓相对应的螺纹套一。

作为优选，所述进料管的底端为由上至下直径逐渐减小的锥形结构，且所述进料管的顶端为六棱柱型结构。

作为优选，所述的喷头包括固定部以及喷嘴，且所述固定部的底端贯穿并延伸至所述挤出壳内部并与所述挤出壳可拆卸的连接。

作为优选，所述横向传动机构、所述纵向传动机构以及竖向传动机构均包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上均安装有螺纹杆，且所述螺纹杆远离所述驱动电机的一端均安装有与所述螺纹杆相适配的螺纹轴套，所述螺纹轴套远离所述螺纹杆的一侧边均安装有连接块。

作为优选，所述螺纹杆均套设有与所述螺纹杆相适配的螺纹套二，所述螺纹套二的外侧边均套设有固定环。

作为优选，所述横向传动机构上的所述驱动电机与所述竖向传动机构上的所述固定环固定连接，所述竖向传动机构上的所述驱动电机与所述纵向传动机构上的所述固定环固定连接。

作为优选，所述纵向传动机构上的所述连接块远离所述螺纹杆的一端安装有固定块，且所述固定块与所述箱体的内侧边固定连接，所述横向传动机构与所述竖向传动机构上的所述连接块远离所述螺纹杆的一端均安装有活动卡块，且所述箱体的内部与所述活动卡块相对应的位置均安装有与所述活动卡块适配的活动卡槽。

一种3d打印医用peek聚醚醚酮的方法，包括以下步骤：

步骤一：将设备与外部电脑连接，设置模型数据，然后打开电源，使得所述送料电机工作，经由所述进料管与所述喷头将医用peek聚醚醚酮送入所述挤出头；

步骤二：所述挤出头运转工作，在所述挤出电机最大转速的20%到100%范围内调节所述挤出电机的转速，使得不同医用peek聚醚醚酮的挤出速度相同；

步骤三：启动所述行走机构，在所述横向传动机构与所述纵向传动机构以及所述竖向传动机构的相互配合下，带动所述挤出头运动进行打印，这里需要注意的是所述喷头的最大移动速度为100mm/s；

步骤四：打印完成后，关闭电源，所述送料电机与所述挤出头停止工作。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、通过所述进料管与所述喷头将材料输送至所述挤出头，通过所述挤出头挤出，保证了进料的稳定性，从而保证了3d打印的精确度；所述行走机构带动所述挤出头移动而打印产品保持不动，避免了在移动过程中使打印产品变形的情况发生。

2、所述横向传动机构与所述纵向传动机构以及所述竖向传动机构的运动相互独立、互不干涉，能够保证所述挤出头运动灵活，从而便于能够更好的进行3d打印操作。

3、本发明设计简洁，操作简单方便，打印流程步骤简单，能够根据peek聚醚醚酮材料的熔点调节加热温度与循环量，从而保证了打印产品的质量，打印过程中通过所述挤出头的工作与所述水泵以及所述水冷加热头工作的同步进行，能够避免了所述挤出头过热引起机器损坏的情况发生，从而便于能够更好的满足人们的使用需求。

4、通过本发明很好的解决了如何能够直接打印peek材料、精确度高、打印速度快问题，使得在进行3d打印时，能够直接打印peek材料，且提高了打印的精确度、提升了打印的速度，从而便于能够更好的满足人们的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的喷头与挤出头剖面结构示意图；

图3是根据本发明实施例的局部侧面结构示意图；

图4是根据本发明实施例的方法流程图。

图中：

1、箱体；2、进料管；3、水冷加热头；4、连接管；5、水泵；6、喷头；7、送料电机；8、挤出头；9、行走机构；10、挤出壳；11、挤出螺杆；12、挤出电机；13、传动轴；14、挤出口；15、横向传动机构；16、纵向传动机构；17、竖向传动机构；18、高温加热板；19、电机座；20、固定板；21、调节螺栓；22、螺纹套一；23、固定部；24、喷嘴；25、驱动电机；26、螺纹杆；27、螺纹轴套；28、连接块；29、螺纹套二；30、固定环；31、固定块；32、活动卡块；33、活动卡槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，根据本发明实施例的一种3d打印医用peek聚醚醚酮设备及方法，包括箱体1，所述箱体1的顶端中部安装有进料管2，所述进料管2的底部安装有水冷加热头3，所述水冷加热头3的一侧边安装有连接管4，所述连接管4远离所述水冷加热头3的一端安装有水泵5，且所述水泵5与所述箱体1的外侧边固定连接，所述水冷加热头3的底部安装有喷头6，且所述喷头6的一侧边安装有送料电机7，所述喷头6的底部安装有挤出头8，通过所述进料管2与所述喷头6将材料输送至所述挤出头8，通过所述挤出头8挤出，保证了进料的稳定性，从而保证了3d打印的精确度，打印过程中通过所述挤出头8的工作与所述水泵5以及所述水冷加热头3工作的同步进行，能够避免了所述挤出头8过热引起机器损坏的情况发生，从而便于能够更好的满足人们的使用需求，，所述挤出头8上安装有行走机构9，所述挤出头8包括挤出壳10，所述挤出壳10的内部安装有挤出螺杆11，所述挤出壳10的外侧边底端安装有挤出电机12，所述挤出电机12靠近所述挤出壳10的一侧边安装有传动轴13，且所述传动轴13贯穿于所述挤出壳10并与所述挤出螺杆11连接，所述挤出壳10的底端中部安装有挤出口14，所述行走机构9包括横向传动机构15、纵向传动机构16以及竖向传动机构17，所述横向传动机构15安装在所述竖向传动机构17上，所述竖向传动机构17安装在所述纵向传动机构16上，所述挤出头8安装在所述横向传动机构15上，所述行走机构9与所述箱体1的内侧边连接，所述行走机构9带动所述挤出头8移动而打印产品保持不动，避免了在移动过程中使打印产品变形的情况发生，所述横向传动机构15与所述纵向传动机构16以及所述竖向传动机构17的运动相互独立、互不干涉，能够保证所述挤出头8运动灵活，从而便于能够更好的进行3d打印操作，所述箱体1的内部底端中部安装有高温加热板18。

如图1、2所示，所述挤出壳10的一侧边固定安装有电机座19，且所述挤出电机12安装在所述电机座19的内部；通过所述电机座19能够使得所述挤出电机12达到良好的稳定性，从而便于能够更好的进行物料的挤出操作，进而便于能够更好的满足人们的使用需求。

如图1所示，所述的高温加热板18为矩形板结构，且所述高温加热板18的底端对称安装有固定板20，所述固定板20远离所述高温加热板18的一端均与所述箱体1的内侧边固定连接，所述高温加热板18的四角边均贯穿安装有调节螺栓21，且所述固定板20的顶部与所述调节螺栓21相对应的位置均安装有与所述调节螺栓21相对应的螺纹套一22；通过所述固定板20与所述调节螺栓21的互相作用，能够使得所述高温加热板18达到良好的稳定性，且能够对其平衡性进行调节，从而便于能够更好的进行3d打印操作，进而便于能够更好的满足人们的使用需求。

如图1、2所示，所述进料管2的底端为由上至下直径逐渐减小的锥形结构，且所述进料管2的顶端为六棱柱型结构；能够更好的进行进料操作，从而便于能够更好的进行3d打印操作，进而便于能够更好的满足人们的使用需求。

如图1、2所示，所述的喷头6包括固定部23以及喷嘴24，且所述固定部23的底端贯穿并延伸至所述挤出壳10内部并与所述挤出壳10可拆卸的连接；通过所述固定部23能够使得所述喷头6达到良好的稳定性，且便于能够更好的进行安装拆卸，便于进行操作，而所述喷嘴24则能够更好的进行物料的喷出，从而便于能够更好的进行3d打印操作，进而便于能够更好的满足人们的使用需求。

如图1、3所示，所述横向传动机构15、所述纵向传动机构16以及竖向传动机构17均包括驱动电机25，所述驱动电机25的输出轴上均安装有螺纹杆26，且所述螺纹杆26远离所述驱动电机25的一端均安装有与所述螺纹杆26相适配的螺纹轴套27，所述螺纹轴套27远离所述螺纹杆26的一侧边均安装有连接块28；所述螺纹杆26均套设有与所述螺纹杆26相适配的螺纹套二29，所述螺纹套二29的外侧边均套设有固定环30；所述横向传动机构15上的所述驱动电机25与所述竖向传动机构17上的所述固定环30固定连接，所述竖向传动机构17上的所述驱动电机25与所述纵向传动机构16上的所述固定环30固定连接；所述纵向传动机构16上的所述连接块28远离所述螺纹杆26的一端安装有固定块31，且所述固定块31与所述箱体1的内侧边固定连接，所述横向传动机构15与所述竖向传动机构17上的所述连接块28远离所述螺纹杆26的一端均安装有活动卡块32，且所述箱体1的内部与所述活动卡块32相对应的位置均安装有与所述活动卡块32适配的活动卡槽33；通过所述驱动电机25与所述螺纹杆26以及所述螺纹套二29的互相作用，能够使得所述横向传动机构15、所述纵向传动机构16以及竖向传动机构17能够更好的进行传动，且能够保证各自良好的独立性，而所述活动卡块32与所述活动卡槽33以及所述固定块31的设置则能够使得所述横向传动机构15、所述纵向传动机构16以及竖向传动机构17达到良好的稳定性，从而便于能够更好的带动所述挤出头8进行运动，进而便于能够更好的满足人们的使用需求。

如图4所示，一种3d打印医用peek聚醚醚酮的方法，包括以下步骤：

步骤一：将设备与外部电脑连接，设置模型数据，然后打开电源，使得所述送料电机7工作，经由所述进料管2与所述喷头6将医用peek聚醚醚酮送入所述挤出头8；

步骤二：所述挤出头8运转工作，在所述挤出电机12最大转速的20%到100%范围内调节所述挤出电机12的转速，使得不同医用peek聚醚醚酮的挤出速度相同；

步骤三：启动所述行走机构9，在所述横向传动机构15与所述纵向传动机构16以及所述竖向传动机构17的相互配合下，带动所述挤出头8运动进行打印，这里需要注意的是所述喷头6的最大移动速度为100mm/s；

步骤四：打印完成后，关闭电源，所述送料电机7与所述挤出头8停止工作。

通过上面具体实施方式，所属技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。