[发明专利]用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法及系统。方法包括：S1、构建立方体结构模型，并计算其体积；S2、采用挤压式生物3D打印机中的切片工具将立方体结构模型进行切片；S3、采用挤压式生物3D打印机在设定的打印参数条件下打印出立方体结构；S4、等待设定时间后，分别随机测量立方体结构多个位置的长宽高再取平均值和标准差，根据测量的长、宽、高的平均值和标准差计算体积并计算打印质量评价数值；S5、重复步骤S3‑S4多次，在多个打印质量评价数值中选择最大的打印质量评价数值所对应的打印参数。本发明以立方体结构模型来判断3D打印出来结构的好坏，得到较优的打印参数，以打印各种复杂结构而保持较高的打印质量。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法及系统。

背景技术

随着生物3D打印技术的发展，生物3D打印在再生医学和器官移植等方面取得较大成果，被应用于骨骼、人造血管等领域。目前常见的生物3D打印技术包括挤压式打印、喷墨式打印、立体光刻式打印和激光直写式打印。其中，挤压式生物3D打印由于驱动压力大可以打印不同黏度的生物材料，并且具有多通道梯度打印能力，因此具有较为广泛的应用。目前挤出式生物3D打印的材料大部分是凝胶材料，通过设定打印参数后打印完成的结构可能会产生塌陷等打印质量问题，需对打印质量的好坏进行评价。然而，目前针对挤出式生物3D打印方式所形成结构的打印质量测量研究较少。为此，有必要开发一种用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法，包括以下步骤：

S1、构建立方体结构模型，并计算其体积V＝x*y*z，x,y,z分别为立方体结构模型的长宽高；

S2、将立方体结构模型导入挤压式生物3D打印机中，并采用挤压式生物3D打印机中的切片工具将立方体结构模型进行切片；

S3、采用挤压式生物3D打印机在设定的打印参数条件下打印出所述立方体结构模型所对应的立方体结构；

S4、等待设定时间后，分别随机测量立方体结构多个位置的长X、宽、Y高Z再取平均值和标准差，根据测量的长X、宽Y、高Z的平均值和标准差计算体积V1并计算打印质量评价数值

S5、重复步骤S3-S4多次，在多个打印质量评价数值中选择最大的打印质量评价数值所对应的打印参数。

进一步地，所述步骤S3中挤压式生物3D打印机所采用的打印材料为凝胶材料。

进一步地，所述步骤S3中挤压式生物3D打印机在平台上进行打印。

进一步地，所述步骤S3中的打印参数为喷嘴顶端保持在平台上方的距离、喷嘴平移速度、打印压强、喷嘴类型、材料的凝胶时间。

进一步地，所述步骤S4中分别随机测量立方体结构多个位置的长X、宽Y、高Z再取平均值和标准差的具体步骤为：随机测量立方体结构10个位置的长X并取平均值和标准差，随机测量立方体结构10个位置的宽Y并取平均值和标准差，随机测量立方体结构10个位置的高Z并取平均值和标准差。

本发明还提供根据上述的用于挤压式生物3D打印结构打印质量测定方法的系统，包括：

模型构建模块，用于构建立方体结构模型，并计算其体积V＝x*y*z，x,y,z分别为立方体结构模型的长宽高；

切片模块，用于在立方体结构模型导入挤压式生物3D打印机后采用挤压式生物3D打印机中的切片工具将立方体结构模型进行切片；