本文關(guān)鍵詞：高粘度材料三維打印機開發(fā)及食品藥品打印研究

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【摘要】：三維打印作為一種新型的制造方式近年來發(fā)展迅速,其在航空、模具、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。三維打印采用增材制造,分層打印,逐層疊加的方式制造零件,相較于傳統(tǒng)方式有著速度快、零件復(fù)雜、材料應(yīng)用廣等特點。本文對熔融擠出成型的三維打印工藝進行了深入研究,設(shè)計了一款通用型的高粘度材料三維打印機,并基于此打印機開展食品與藥物三維打印的應(yīng)用研究。本文在對高粘度材料的非牛頓流體特性進行分析的基礎(chǔ)上,對比氣壓、螺桿、活塞擠出方式的特點和應(yīng)用范圍,給出了每一種方式的擠出流量公式,最終選擇了活塞擠出的打印方式。隨后對材料的擠出沉積模型進行了理論分析,建立了四種常見的絲寬模型,對三維打印過程中的絲寬進行了理論計算。本文開發(fā)了一款通用型的三維打印機,采用Z軸帶動工作平臺的布局形式,以步進電機-滾珠絲杠作為運動軸。同時針對巧克力打印設(shè)計了一款可供加熱的擠出噴頭；針對雙層藥片打印設(shè)計了一款雙噴頭。最后基于半導(dǎo)體制冷原理設(shè)計了制冷平臺和制冷風(fēng)扇作為該打印機的制冷系統(tǒng)�；趯θS打印擠出成型的理論研究和自主設(shè)計的三維打印機,本文以藥品中典型的巧克力及阿司匹林藥片為對象開展三維打印研究。在食品打印中采用巧克力作為打印材料,分別研究了噴頭參數(shù)和平臺運動參數(shù)對巧克力擠出成型的影響,繪制了巧克力的可打印區(qū)域,并利用研究結(jié)果進行了三維實體打印。在藥物打印方面設(shè)計了由速釋層和緩釋層組成的阿司匹林雙層片,并利用自主設(shè)計的雙層片三維打印機進行打印。隨后對打印雙層片進行含量測定實驗、人工胃液和人工腸液體外釋放度曲線測定實驗,發(fā)現(xiàn)三維打印片的主藥含量達到了設(shè)計目標(biāo),體外釋放實驗表明三維打印雙層片在前期有著明顯的沖擊釋放特性,后期有著持續(xù)緩釋的特性,達到了藥物的設(shè)計目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TS205;TP334.8

【參考文獻】

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本文編號：1247300