發(fā)布時間：2022-06-02 20:10

　　殼聚糖作為天然可降解的環(huán)境友好型材料在我國海洋資源中儲量豐富,因具有良好的生物相容性,其2D結(jié)構(gòu)凝膠已被廣泛應用于生物醫(yī)學等諸多領域。然而通過傳統(tǒng)模具技術制造的殼聚糖3D結(jié)構(gòu)凝膠因受自身材料特性的影響,在成形過程中難以對空間結(jié)構(gòu)進行控制,且無法滿足市場日益小批量和個性化的定制需求。若能將殼聚糖3D結(jié)構(gòu)凝膠制造與凝膠3D打印技術相結(jié)合,便可嘗試利用增材制造技術的相關優(yōu)點解決該問題,但目前國內(nèi)外相關研究較少。由此確定了本文的研究方向,即致力于尋求一種適合殼聚糖凝膠3D打印的成形原理,并以此為基礎對其凝膠打印成形設備進行研制。同時對殼聚糖凝膠打印成形工藝及其墨水制備等關鍵技術進行研究,使殼聚糖凝膠打印成為可能。本文主要工作內(nèi)容為:采用理論分析和試驗相結(jié)合的方式對殼聚糖凝膠打印成形機理與可行性進行研究,同時根據(jù)其成形特點對擠出方案進行優(yōu)化,并以此為基礎對殼聚糖凝膠打印系統(tǒng)進行功能需求分析和總體設計�；谡麢C總體設計,對組成殼聚糖凝膠打印機機械系統(tǒng)的霧化、供液、行走和成形功能等主要模塊進行結(jié)構(gòu)設計,同時對其中關鍵零部件進行分析與校核,并以此為基礎對整機進行研制,完成成形樣機的虛擬裝配與搭建�；�... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 殼聚糖材料及其在應用中存在的問題
        1.1.2 生物凝膠3D打印技術概述
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物凝膠3D打印成型工藝原理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 生物凝膠3D打印設備研究現(xiàn)狀
        1.2.3 生物凝膠3D打印技術及材料的應用現(xiàn)狀
        1.2.4 殼聚糖凝膠3D打印研究現(xiàn)狀
        1.2.5 研究現(xiàn)狀分析與總結(jié)
    1.3 研究目的與意義
    1.4 研究主要內(nèi)容
2 殼聚糖凝膠3D打印成形機理與系統(tǒng)總體設計
    2.1 殼聚糖凝膠打印機理研究
        2.1.1 殼聚糖凝膠化轉(zhuǎn)變機理
        2.1.2 殼聚糖凝膠打印可行性試驗
        2.1.3 殼聚糖凝膠打印成形特點
    2.2 殼聚糖凝膠打印擠出方案選取與優(yōu)化
        2.2.1 擠出方案特性對比分析
        2.2.2 擠出方案優(yōu)化
    2.3 殼聚糖凝膠3D打印機總體設計
        2.3.1 整機工作流程
        2.3.2 整機系統(tǒng)需求分析與組成
        2.3.3 機械系統(tǒng)總體設計
        2.3.4 控制系統(tǒng)總體設計
        2.3.5 軟件系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
3 殼聚糖凝膠3D打印機機械系統(tǒng)研制
    3.1 成形功能模塊設計
        3.1.1 成形室
        3.1.2 打印噴頭
    3.2 霧化模塊設計
    3.3 供液模塊設計
        3.3.1 供液回路設計
        3.3.2 回路壓力損失分析與主要元件設計
        3.3.3 電機選型
        3.3.4 螺旋傳動設計
    3.4 行走模塊設計
    3.5 整機虛擬裝配與實物搭建
    3.6 本章小結(jié)
4 殼聚糖凝膠3D打印機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    4.1 硬件設計與搭建
        4.1.1 主控制板選取
        4.1.2 電機驅(qū)動模塊設計
        4.1.3 人機交互模塊設計
        4.1.4 其它元器件選取與硬件平臺搭建
    4.2 軟件實現(xiàn)
    4.3 殼聚糖凝膠打印測試試驗
    4.4 本章小結(jié)
5 殼聚糖凝膠打印墨水制備與工藝實驗研究
    5.1 實驗原料與儀器
    5.2 殼聚糖凝膠打印墨水制備工藝研究
        5.2.1 殼聚糖打印墨水組分選取分析
        5.2.2 殼聚糖打印墨水制備工藝
        5.2.3 組分配比對打印墨水溶液性能的影響
    5.3 殼聚糖凝膠打印實驗
        5.3.1 實驗成形樣機與打印墨水介紹
        5.3.2 工藝參數(shù)對凝膠打印的影響
        5.3.3 力學性能測試
        5.3.4 殼聚糖凝膠打印實例
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于多噴頭生物3D打印系統(tǒng)的管腔型結(jié)構(gòu)構(gòu)建[J]. 王強,鄭雄飛,王赫然,慕麗.  機械設計與制造. 2019(11)
[2]光固化3D打印軟組織材料的性能研究進展[J]. 許克惠,李嬌嬌,李香玉,陳佳龍.  中國生物醫(yī)學工程學報. 2019(05)
[3]殼聚糖交聯(lián)改性及其衍生物的研究進展[J]. 朱金禹,畢華,張雪峰,閆美宏,樊曉霞.  延安大學學報(自然科學版). 2019(03)
[4]3D打印技術在臨床醫(yī)學中的應用[J]. 王倩,張思,張珂,李林倩,張海松,高燕.  解放軍醫(yī)藥雜志. 2019(08)
[5]4D生物打印技術的研究進展[J]. 白凱淞,陳光華,由長城,閆景龍.  醫(yī)學綜述. 2019(16)
[6]3D打印發(fā)展現(xiàn)狀分析及展望[J]. 陳為平,林有希,黃捷,王文棟,張麗嬌.  工具技術. 2019(08)
[7]3D生物打印在組織工程中的應用[J]. 左進富,孫淼,韓寧寧,劉方軍.  組織工程與重建外科雜志. 2019(03)
[8]羥烷基殼聚糖制備及應用研究進展[J]. 郭偉,蔡照勝,許琦.  化學通報. 2019(04)
[9]生物可降解血管支架四軸聯(lián)動3D打印技術研究[J]. 孫建興,郭純方,趙丹陽.  機械設計與制造. 2019(04)
[10]海洋源殼聚糖與海藻酸鹽在生物醫(yī)藥領域的應用[J]. 張婕妤,胡雪豐,李高參,巨曉潔,褚良銀,王云兵.  生物醫(yī)學工程學雜志. 2019(01)

博士論文
[1]擠壓式生物3D打印機初建與仿生細胞分布組織工程軟骨體外初步驗證[D]. 任翔.第三軍醫(yī)大學 2016

碩士論文
[1]多孔人工喉軟骨殼聚糖及細胞組裝支架研究[D]. 周陶.杭州電子科技大學 2016



本文編號：3653011