喷墨打印光固化水凝胶工艺研究.pdf

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1、《电加工与模具)2015年第5期设计·研究喷墨打印光固化水凝胶工艺研究李志朝，连芩，贾书海，吕毅，李涤尘(1．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安710054；2．西安交通大学快速制造国家工程研究中心，陕西西安710054；3．西安交通大学高端制造装备协同创新研究中心，陕西西安710054)摘要：针对可光固化水凝胶成形速度快、粘度低的特点，提出了一种包括电磁阀喷头系统和光源系统的喷墨式打印方法，能克服以成缸溶液直接扫描加工多种可光固化水凝胶存在的加工复杂、材料易被污染和损耗高等缺点。用光学显微镜对固化液滴和堆积直线进行了测量和分析，结

2、果表明：随着喷头孔径和压力的增大，液滴固化直径增大；当浓度>30％时，随着浓度的增大，液滴固化直径减小。同时，建立了液滴固化和液滴堆积成形模型，形成的直线宽度不大于单个液滴的直径且宽度均匀。关键词：光固化水凝胶；喷墨；模型；三维方块中图分类号：TG669文献标识码：A文章编号：1009—279X(2015)o5-0o38—05StudyontheProcessoftheInkJetPrintingforPhoto-curableHydrogelLiZhichao，2，LianQin，2，JiaShuhai，LtiYi’，LiDichen2(1．Sta

3、teKeyLaboratoryforManufacturingSystemEngineering，XianJiaotongUniversity，Xian710054，China；2．RapidManufacturingNationalEngineeringResearchCenter，XianJiaotongUniversity，Xian710054，China；3．Thehigh-endmanufacturingequipmentCollaborativeInnovationResearchCenter，XianJiaotongUniversity

4、，Xian710054，China)Abstract：Owingtothefastformingspeedandlowviscosityofthephoto—curablehydrogel，aninkjetprintingmethodwithelectromagneticvalvesprinklerandlightingsystemswasproposed，whichcanovercometheprocessingcomplexity，thehighlossandeasypollutionofmaterialsinprintingvarioushyd

5、rogelsbythedirectscanningofthecylindersolution．Solidifieddropletsandtheaccumulationoflinearemeasuredbyopticalmicroscope，theresultsshowthatasthenozzleapertureandpressureincreases，thedropletssolidifydiameterincreases．Andwhentheconcentrationisgreaterthan30％andincreases。thedropletd

6、iameterdecreases．Byestablishingthedropletssolidifyanddropletdepositionmodelingmodel，thewidthofformingastraightlineisnotgreaterthanasingledropletSdiameterandreflectsitsuniformity．Keywords：photo-curablehydrogel；inkjetprinting；model；three-dimensionalblock水凝胶在治疗烧伤、生物传感器、细胞包埋及药物运输等生

7、物医疗领域获得了广泛应用，也在人造组织和器官领域备受关注。细胞打印具有打印稳定、细胞成活率高、可实现多细胞准确沉积等特点收稿日期：2015-08—02【”，是人造组织和器官的重要制造手段。Skadal等圆基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目打印了胶原／纤维包裹的干细胞，发现其有助于修复(2015AA020303)；国家自然科学基金资助项目大面积的皮肤创伤。尽管现有水凝胶的种类和性能(51375371)第一作者简介：李志朝，男，1990年生，硕士研究生。优异，但适用于细胞打印的水凝胶及相关工艺缺一38一设计·研究《电加工与模具}201

8、5年第5期两点模型，相邻液滴的间距P应满足828m≤P<1055ixm，在该范围内测量间距P分别为800、8