[发明专利]用于挤出式3D打印医用陶瓷浆料稠度的测量装置及方法

说明书

本发明提供用于3D挤出式打印医用陶瓷浆料稠度的测量装置及方法，包括连接支架、容量瓶和筒体；筒体顶部固定连接在连接支架上；筒体内同轴设置有柱状体，柱状体底部连接有实体针头，实体针头从筒体底部伸出，柱状体能在筒体内上下移动；筒体上设置有反映位置高度的刻度线；使用时，容量瓶位于筒体下方，容量瓶内盛装医用陶瓷浆料，先调整柱状体纵向位置，使实体针头端部与医用陶瓷浆料表面平齐，读取柱状体位置高度，然后使柱状体自由下落设定时间后，再读取柱状体位置高度，利用针入度值的大小反映医用陶瓷浆料的稠度。可有效的估测适用于3D挤出式打印成型的医用陶瓷浆料的稠度，从而减少原材料及工时的浪费，且成本低。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其是涉及用于挤出式3D打印医用陶瓷浆料稠度的测量装置及方法。

背景技术

生物陶瓷材料是指用作特定生物或生理功能的一类材料，可以直接用于人体或者与人体直接相关的生物、医用以及生物化学的陶瓷材料，其中医用陶瓷材料由于无毒副作用、降解性能好、与生物组织具有良好的生物相容性，所以越来越受到学者们的青睐。如：β-磷酸三钙、α-磷酸三钙、聚磷酸三钙、羟基磷灰石等。

医用陶瓷材料3D打印成型的理想人工骨植入物，可根据定制化需求打印出个性化的产品，不仅具有合理的内部多孔结构和外部形状，同时还具有一定的仿生力学性能。利用挤出式3D打印技术制备的生物支架具备很好的生物相容性，而且支架孔隙的大小、形状更加符合种植细胞的迁移、增殖与分化，能够为组织缺损的修复提供优良的环境。

现今有学者将医用磷酸钙陶瓷材料用于耳听骨缺损的骨替代物、四肢中段和跟骨骨缺损填充物、高位胫骨骨缺损填充物等临床试验均取得了有益的效果。而医用陶瓷浆料的稠度对于挤出式打印技术成型效果起决定性作用：当浆料稠度过大时，浆料无法挤出；当浆料的稠度过小时，产品在成形过程中会出现塌陷现象，无法满足产品尺寸的设计要求。所以，对于挤出式3D打印成型的骨支架材料，非常必要探究其适宜的稠度。但目前市场上对于这种高稠度的膏状陶瓷浆料大多采用高级旋转流变仪来测其稠度，其价值昂贵，通常在30-50万元，对于小微企业来说入不敷出。所以大多数企业根据经验配制一定稠度的浆料，通过试打印判定浆料适宜的稠度。这样不仅造成原材料浪费，还增大了工时投入。因此需要设计发明一种不仅可以有效的测量医用陶瓷浆料的稠度，还可节约原材料和工时投入成本的稠度测试方法及装置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供用于挤出式3D打印医用陶瓷浆料稠度的测量装置及方法，可有效的估测适用于挤出式3D打印成型的医用陶瓷浆料的稠度，从而减少原材料及工时的浪费，且成本低。

本发明通过以下技术方案来实现：

用于挤出式3D打印医用陶瓷浆料稠度的测量装置，包括连接支架、容量瓶和筒体；

筒体顶部固定连接在连接支架上；筒体内同轴设置有柱状体，柱状体底部连接有实体针头，实体针头从筒体底部伸出，柱状体能在筒体内上下移动；筒体上设置有反映位置高度的刻度线；

使用时，容量瓶位于筒体下方，容量瓶内盛装医用陶瓷浆料，先调整柱状体纵向位置，使实体针头端部与医用陶瓷浆料表面平齐，读取柱状体位置高度，然后使柱状体自由下落设定时间后，再读取柱状体位置高度。

优选的，筒体上沿轴向设置有两个长条形通孔，两个长条形通孔相对设置，长条形通孔边缘设置刻度线；柱状体上端的外表面上设置有两个凸耳，两个凸耳相对设置，各凸耳从筒体上相应的长条形通孔中伸出。

优选的，还包括柱状体固定结构；使用时，柱状体固定结构先调整柱状体纵向位置并将柱状体固定，使实体针头针尖与医用陶瓷浆料表面平齐；然后柱状体固定结构释放柱状体，使柱状体自由下落。