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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种基于生物材料流变学特性的挤出式打印工艺参数设计方法，它涉及增材技术领域。本发明解决了现有生物材料3D打印中，由于忽视材料流变学特性，获取的打印参数不理想，进而导致细丝直径精度较低的问题。本发明通过搭建可分别控制关键参数的3D打印装置，实现不同参数下目标材料的3D打印且记录打印精度，基于实验数据构建打印精度预测模型并优选打印参数，完成具有较高直径精度的细丝打印。通过流变学测试，分析流变学数据，确定最优温度和挤压速度；通过搭建可分别控制温度和挤压速度的3D打印装置，探究打印过程中打印精度与工艺参数的关系。本发明用于移植手术的组织或器官的增材打印。

主权项：1.一种基于生物材料流变学特性的挤出式打印工艺参数设计方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：获取待打印高分子材料的复模量随温度的变化曲线和某温度下黏度随剪切速率的变化曲线；步骤二：对复模量随温度的变化曲线图进行分析，找到3D打印材料复模量随温度的变化规律；步骤三：在步骤二中所得到的最合适的3D打印温度下，对黏度随剪切速率的变化曲线图进行分析，找到3D打印材料黏度随剪切速率变化规律；步骤三一：通过对黏度－剪切速率中的剪切速率进行换算： 其中是剪切速率；v是流体挤出速度；d是管道内径；步骤三二：通过对剪切速率进行换算得到黏度随3D打印挤出速度的变化曲线；步骤三三：选择黏度值低时的挤出速度进行打印，保证3D打印的顺利进行；步骤四：准备可分别控制温度和挤出速度的3D打印装备；步骤五：通过可分别控制温度和挤出速度的3D打印装备，进行不同温度和挤压速度下的目标材料3D打印，并记录出丝直径；步骤六：整理实验数据，将不同实验组中的温度、挤压速度与细丝直径数据分别作为x，y，和z的坐标值，得到一组三维柱状图；将该三维柱状图中的实验数据导入分析软件中，拟合得到不同温度、挤压速度下细丝直径的变化曲面，作为通过调节两种打印参数控制细丝直径的预测模型；步骤七：通过预测模型对打印参数进行优选：步骤七一：确定目标打印细丝直径；步骤七二：根据该直径在预测模型的曲面中选择合适的温度和挤压速度，作为目标材料的高细丝精度打印参数；步骤八：通过使用步骤七二中优选的参数进行目标材料进行3D打印，并对3D打印精度进行验证。

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