[发明专利]一种3D打印机以及3D打印海藻酸钠水凝胶的方法

权利要求书

1.一种3D打印机，包括3D打印机台架和设于3D打印机台架上的Z轴驱动，与Z轴驱动连接并可在Z轴方向上移动的X轴驱动，以及Y轴驱动，其特征在于，所述Y轴驱动带动盛液缸在Y轴方向移动，X轴驱动带动供料装置在X轴方向移动，供料装置包括小注射器，小注射器的尾部通过硅胶管连接大注射器的头部，大注射器的尾部连接蠕动泵，小注射器的挤出头朝向盛液缸底部，小注射器上设有挤出头支架，由该挤出头支架连接X轴驱动。

2.一种3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，采用权利要求1所述的3D打印机。

3.如权利要求2所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)安装调试3D打印机；

(2)配制海藻酸钠水溶液：将海藻酸钠固体粉末，溶于去离子水中，于50～70摄氏度搅拌至均匀，超声处理以脱除气泡，即得粘稠的溶胶状海藻酸钠水溶液；

(3)用大注射器吸取溶胶状海藻酸钠溶液，固定于蠕动泵托架上，采用硅胶管将大注射器的头部与小注射器尾部连接，并预先将溶胶状海藻酸钠溶液挤进填充满硅胶管和小注射器；

(4)在3D打印机台架上放置一个盛液缸，倒入氯化钙溶液，液面深度5～50毫米；

(5)与3D打印机联机，启动3D打印程序，然后载入待打印模型文件，调整挤出头位置至合理的打印区域，挤出头距离盛液缸底部2～5毫米，执行打印命令，并同时开启蠕动泵进行挤出操作；

(6)从挤出头挤出的溶胶，落入钙离子水溶液中后迅速固化，经挤出头匀速移动而形成线条状水凝胶，通过层层堆积打印方法可以制备得到具有特定三维形状的水凝胶模型。

(7)打印完成后，静置1～3小时，从钙离子水溶液中取出成型的水凝胶即可。

4.如权利要求3所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，步骤(2)中取2～8克海藻酸钠固体粉末，溶于100～200毫升去离子水中；步骤(4)中氯化钙水溶液浓度2～8wt％。

5.如权利要求3所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，步骤(2)海藻酸钠溶液中添加不同颜色的颜料或者具有不同功能的材料进而打印出具有不同颜色或者不同功能的水凝胶。

6.如权利要求3所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，步骤(3)小注射器为1-2毫升注射器，注射器挤出头管径为1～5毫米。

7.如权利要求3所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，步骤(4)液面深度10～30毫米。

8.如权利要求3所述3D打印海藻酸钠水凝胶的方法，其特征在于，步骤(5)设置蠕动泵的挤出速度为2～10毫升/分钟。