局部加热方式的3D打印机头的制作方法

本发明涉及一种局部加热方式的3d打印机头，更加详细地涉及一种局部加热方式的3d打印机头，其对吐出打印组成物的喷嘴部周边进行局部加热，使得材料变形最小化，并且能够防止或延迟变性。

背景技术：

1、3d打印技术是指通过3d打印机将打印用材料组成物以预定的图案进行叠层来制造三维结构物的技术。尤其，将使用具有生物相容性的打印组成物对生物组织进行三维打印的技术被定义为3d生物打印。

2、通过使用这种3d生物打印系统来积极进行与类器官(organoid)、器官芯片(organ-on-a-chip)、用于代替动物实验的组织及器官类似物(organ analogs)等一样有助于治愈疾病的各种研究。

3、用于3d生物打印的打印组成物基于水凝胶(hydrogel)、热可塑性高分子等，可包括细胞或生长因子(growth factor)等。

4、通过这种3d生物打印系统，在制造类器官、器官芯片、用于代替动物实验的组织及器官类似物等三维结构物时，大多数情况下会使用将水凝胶等具有生物相容性的打印组成物和热可塑性高分子组成物一起吐出或打印的多重头。

5、为了使用基于水凝胶和热可塑性高分子等的打印组成物来进行3d打印，必须保持具有流动性的液体状态(liquid phase)，以便能够将打印组成物从3d打印机头中吐出。

6、包括这种热可塑性高分子的打印组成物必须在进行吐出或打印的3d打印机头的内部保持高温，以便可在3d打印机头内保持具有流动性的液体状态(liquid phase)，即半固态，此时，由于与外部的温度差异，在3d打印机头表面或头周边部，外部的空气中含有的水分凝缩而产生结露。

7、另外，当利用3d打印技术打印热可塑性合成高分子材料时，充分加热并熔融装有材料的注射器(syringe)，然后进行打印。此时，当对材料进行长时间加热时，由于高且持续的热能，合成高分子材料的分子间结合断裂，因而材料的物性发生变化(粘度变化、分子量减少等)。这种物性变化使得由于材料吐出量的差异而产生不良品，并且出现材料吐出不顺利的问题。

8、【先行技术文献】

9、(专利文献1)韩国登记专利公报第10-1795559号

10、(专利文献2)韩国登记专利公报第10-1975200号

技术实现思路

1、因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种局部加热方式的3d打印机头，其不加热整个注射器，而是对材料吐出部周边进行局部加热，从而可防止材料在短时间内暴露于热中而变形。

2、为了实现上述目的，根据本发明的实施例的局部加热方式的3d打印机头可包括：板形态的头部框架；注射器，其设置于头部框架，并收容有打印组成物，并且通过下部的喷嘴部吐出打印组成物；加热部，其设置于注射器的下端部外周面，并对喷嘴部周边进行局部加热。

3、还可包括加热部调节板，其为了确保最少的加热区域，在加热部的上端覆盖注射器下部和加热部。

4、加热部调节板的上部包围加热部和注射器外周面。

5、还包括加热部调节板，其为了确保最少的加热区域，在加热部的下端以包围喷嘴部的外周面的形式安装。

6、加热部调节板的厚度可形成为小于或等于加热部的厚度。

7、在头部框架的上部正面可设置有能够固定注射器的注射器固定部。

8、在注射器的中段可设置有释放高热的放热部，以便防止注射器过热。

9、在打印组成物可使用热可塑性高分子。

10、加热部可包括：加热块，其设置于注射器下端部外周面；以及多个筒式加热器，其设置于加热块内部，并通过传递热来进行加热。

11、筒式加热器可位于以注射器为中心两侧的同一地点。

12、还可包括温度测量部，其安装于加热部的侧部，并可对注射器的温度进行测量。

13、如上所述，根据本发明的局部加热方式的3d打印机头，在收容有打印组成物的注射器的下端部设置有加热部，从而对吐出打印组成物的喷嘴部周边进行局部加热，以可使材料保持原状态而不会变形，从而使得打印出来的产品的质量最大化。

技术特征：

1.一种局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求2所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，加热部包括：加热块，其设置于注射器下端部外周面；以及

10.根据权利要求9所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，

11.根据权利要求1所述的局部加热方式的3d打印机头，其特征在于，还包括：

技术总结本发明涉及一种局部加热方式的3D打印机头，其对吐出打印组成物的喷嘴部周边进行局部加热，使得材料变形最小化，并且能够防止或延迟变性，其特征在于，包括：板形态的头部框架；注射器，其设置于头部框架的正面，并收容有打印组成物，并且通过下部的喷嘴部吐出打印组成物；压力供给部，其与注射器相连接，并且可使得通过喷嘴部吐出打印组成物；加热部，其设置于注射器的下端部外周面，并对喷嘴部周边进行局部加热。技术研发人员：金忍号,石东原受保护的技术使用者：株式会社TnR生物制造技术研发日：技术公布日：2024/7/15