一種3D列印裝置的製作方法
2023-12-02 00:53:41
本發明涉及3d列印技術領域，尤其涉及一種3d列印裝置。
背景技術：
3d列印技術的快速發展為生物工程領域帶來了新的解決方案，通過3d列印技術可以實現三維多細胞體系結構的生產製造。現有技術中，生物材料的3d列印多以水凝膠作為支撐材料。水凝膠是以水為分散介質的交聯聚合物，具有網狀交聯結構的水溶性高分子中引入一部分疏水基團和親水殘基，能被水溶脹但不溶於水，它在水中能夠吸收大量的水分顯著溶脹，並在顯著溶脹之後能夠繼續保持其原有結構而不被溶解。
目前，有關高分子凝膠的理論還很不完善，凝膠溶脹的理論模型的研究尚處於發展階段。現有技術中使用水凝膠作為3d列印的支撐材料，存在細胞毒性、生物排異性的技術問題。
技術實現要素：
本申請實施例提供了一種3d列印裝置，解決了現有技術3d列印由支撐材料引起的細胞毒、生物排異性的技術問題，具有安全可靠、易在低溫環境保存，保證生物活性的技術效果。
本申請實施例提供一種3d列印裝置，應用於製造一3d列印模型，所述裝置包括：運動單元，所述運動單元包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；冷凍床，所述冷凍床與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；液態水噴頭，所述液態水噴頭與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；生物材料噴頭，所述生物材料噴頭與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；冷卻噴頭，所述冷卻噴頭與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；且，所述冷卻噴頭的噴頭方向設置在朝向冷凍床方向，使所述冷卻噴頭能夠將冷卻物噴向3d列印模型。
進一步地，所述裝置還包括：生物材料儲料罐，所述生物材料儲料罐通過管路給所述生物材料噴頭輸送生物材料。
進一步地，所述裝置還包括：液態水儲料罐，所述液態水儲料罐通過管路給所述液態水噴頭輸送液態水。
進一步地，所述裝置還包括：冷卻物罐，所述冷卻物罐通過管路給所述冷卻噴頭提供冷卻物。
進一步地，所述裝置還包括：減壓閥，所述減壓閥設置在所述冷卻噴頭和所述冷卻物罐之間。
進一步地，所述裝置還包括：製冷件，所述製冷件與所述冷凍床相配合，給所述冷凍床提供冷卻能量。
進一步地，所述裝置還包括：一殼體，所述殼體具有一容置空間；其中，所述冷卻噴頭、所述生物材料噴頭、所述液態水噴頭、所述冷凍床設置在所述容置空間內。
進一步地，所述裝置還包括：所述殼體包括隔熱材料。
進一步地，所述裝置還包括：所述殼體為封閉空間。
進一步地，所述裝置還包括：控制單元，所述控制單元與所述運動單元、所述液態水噴頭、所述生物材料噴頭、所述冷卻噴頭連接，並控制所述運動單元、所述液態水噴頭、所述生物材料噴頭、所述冷卻噴頭的動作。
本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：
1、本申請實施例提供一種3d列印裝置，所述裝置包括：運動單元，所述運動單元包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；冷凍床；液態水噴頭，所述液態水噴頭在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；生物材料噴頭，所述生物材料噴頭在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；冷卻噴頭，所述冷卻噴頭的噴頭方向使所述冷卻噴頭能夠將冷卻物噴向3d列印模型。通過所述運動單元驅動所述液態水噴頭，將所述液態水擠出至所述冷凍床的預定位置，且在所述液態水的擠出過程中，使用冷卻噴頭噴出的冷卻物將所述液態水快速冷凍固化，形成第一基層支撐體，然後運動單元驅動所述生物材料噴頭，將生物材料擠出至所述第一基層支撐體上，形成第一層生物材料層，如此反覆形成基層支撐體和生物材料層，直至完成所述3d模型的列印。通過上述技術方案，解決了現有技術3d列印由支撐材料引起的細胞毒性、生物排異性的技術問題，具有安全可靠、易在低溫環境保存，保證生物活性的技術效果。
2、本申請實施例通過使用控制單元控制所述運動單元，驅動所述冷凍床，液態水噴頭，冷卻噴頭在三維空間的運動，具有將所述液態水擠出至所述冷凍床的預定位置，且所述液態水擠出後迅速冷凍，形成基層支撐體的技術效果。
3、本申請實施例通過使用控制單元控制所述運動單元，驅動所述冷凍床，生物材料噴頭在三維空間的運動，具有將所述生物材料擠出至所述基層支撐體的預定位置，形成生物材料層的技術效果。
4、本申請實施例通過使用製冷件給所述冷凍床提供冷卻能量，使所述冷凍床保持較低的溫度，使所述3d列印過程維持在較低的溫度條件下，具有保證所述生物材料的活性的技術效果。
5、本申請實施例通過在氮氣儲氣罐與冷卻噴頭之間設置減壓閥，具有降低氮氣的氣壓的技術效果。
6、本申請實施例通過使用封閉的3d列印室，能夠隔離列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供一種3d列印裝置的結構示意圖；
附圖標號說明：1-運動單元，2-冷凍床，3-液態水噴頭，4-生物材料噴頭，5-冷卻噴頭，6-生物材料儲料罐，7-液態水儲料罐，8-冷卻物罐，9-減壓閥，10-製冷件，11-殼體，121-上位機，122-主控電路板。
具體實施方式
本發明實施例通過提供一種3d列印裝置，解決了現有技術3d列印由支撐材料引起的細胞毒性、生物排異性的技術問題，具有安全可靠、易在低溫環境保存，保證生物活性的技術效果。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
圖1所示為一種3d列印裝置示意圖，所述裝置應用於製造一3d列印模型，所述裝置包括：
運動單元1，所述運動單元1包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；
具體來說，在本申請實施例的3d列印技術中，通過運動單元1驅動冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在三維空間的運動，以實現冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在所述x軸、y軸、z軸方向的運動，具有將所述液態水和生物材料擠出至所述冷凍床的預定位置，且所述液態水擠出後迅速冷凍的技術效果。所述運動單元1包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元分別驅動所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在x軸、y軸、z軸方向的運動，所述x軸、y軸、z軸方向是空間內互不平行的三個方向。
冷凍床2，所述冷凍床2與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，冷凍床2是進行3d列印時放置所述列印模型的託盤，冷凍床2的底部是製冷件10，所述製冷件10與所述冷凍床2相配合，給所述冷凍床2提供冷卻能量，使所述冷凍床2保持較低的溫度，使所述3d列印過程維持在較低的溫度條件下，具有保證所述生物材料的活性的技術效果。在進行3d列印時，使x軸、y軸所在平面與所述冷凍床所在平面保持平行。
液態水噴頭3，所述液態水噴頭3與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，所述液態水噴頭3與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。通過z軸運動單元驅動所述液態水噴頭3移動至所述冷凍床2上方第一固定距離，保持所述液態水噴頭3在x軸、y軸方向不動；然後所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述冷凍床2在x軸、y軸方向沿著第一預定軌跡運動，所述冷凍床2沿x軸、y軸運動的同時，所述液態水噴頭3根據第一預定速度和第一預定水量擠出液態水，使所述擠出的液態水按照第一預定軌跡列印到所述冷凍床2上。
其中，所述第一固定距離正好可以使液態水噴頭3擠出的液態水可以列印到所述冷凍床2上，所述第一預定速度、第一預定水量、第一預定軌跡設定在控制單元12中，由控制單元控制所述運動單元1、所述冷凍床2、所述液態水噴頭3的動作。
冷卻噴頭5，所述冷卻噴頭5與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；且，
所述冷卻噴頭5的噴頭方向設置在朝向冷凍床2方向，使所述冷卻噴頭5能夠將冷卻物噴向3d列印模型。
具體來說，所述冷卻噴頭5與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。所述冷卻噴頭5噴出冷卻物，本實施例中所述冷卻物為冷凍氮氣。所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動所述冷卻噴頭5跟隨所述液態水噴頭3的運動路徑，使所述液態水噴頭3在擠出所述液態水時，所述冷卻噴頭5同時噴出所述冷凍氮氣至剛擠出的液態水上，使所述剛擠出的液態水遇冷迅速固化，形成第一基層支撐體。
生物材料噴頭4，所述生物材料噴頭4與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，所述生物材料噴頭4與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。通過z軸運動單元驅動所述生物材料噴頭4移動至所述第一基層支撐體上方第二固定距離，保持所述生物材料噴頭4在x軸、y軸方向不動；然後所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述冷凍床2在x軸、y軸方向沿著第二預定軌跡運動，所述冷凍床2沿x軸、y軸運動的同時，所述生物材料噴頭4根據第二預定速度和第二預定劑量擠出生物材料，使所述生物材料按照第二預定軌跡列印到所述第一基層支撐體上。
其中，所述第二固定距離正好可以使生物材料噴頭4擠出的生物材料可以列印到所述第一基層支撐體上，所述第二預定速度、第二預定劑量、第二預定軌跡設定在控制單元12中，由控制單元12控制所述運動單元1、所述冷凍床2、所述生物材料噴頭4的動作。
進一步地，所述裝置還包括：生物材料儲料罐6，所述生物材料儲料罐6通過管路給所述生物材料噴頭4輸送生物材料，在本實施例中，所述管路為塑料軟管。
進一步地，所述裝置還包括：液態水儲料罐7，所述液態水儲料罐7通過管路給所述液態水噴頭3輸送液態水，在本實施例中，所述管路為塑料軟管。
進一步地，所述裝置還包括：冷卻物罐8，所述冷卻物罐8通過管路給所述冷卻噴頭5提供冷卻物。具體來說，所述冷卻物為冷凍氮氣，所述冷卻物罐8為氮氣儲氣罐。
進一步地，所述裝置還包括：減壓閥9，所述減壓閥9設置在所述冷卻噴頭5和所述冷卻物罐8之間。由於氮氣儲氣罐8直接噴出的氮氣的壓力較高，不能直接噴射到水介質上，因此，在氮氣儲氣罐8與冷卻噴頭5之間設置減壓閥9，降低氮氣的氣壓。
進一步地，所述裝置還包括：
一殼體11，所述殼體11具有一容置空間；
其中，所述冷卻噴頭5、所述生物材料噴頭4、所述液態水噴頭3、所述冷凍床2設置在所述容置空間內。
具體來說，所述殼體為一封閉的3d列印室，所述冷卻噴頭5、所述生物材料噴頭4、所述液態水噴頭3、所述冷凍床2均設置於所述3d列印室內，能夠隔離列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
進一步地，所述裝置還包括：所述殼體11包括隔熱材料，所述隔熱材料能夠減少列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
進一步地，所述裝置還包括：
控制單元12，所述控制單元12與所述運動單元1、製冷件10連接連，通過所述運動單元1控制所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5的動作，並控制製冷件10的工作狀態。
具體來說，控制單元12包括：
主控電路板122，所述主控電路板122與運動單元1、製冷件10連接；
上位機121，所述上位機121與所述主控電路板122連接。
所述上位機121中存儲有所述3d列印模型的列印信息，所述3d列印模型的列印信息包括所述液態水的擠出速度，水量，所述生物材料的擠出速度，擠出劑量，列印溫度、噴頭運動軌跡、冷卻物噴出量等參數。
所述上位機121將所述3d列印模型的列印信息傳輸給所述主控電路板122，所述主控電路板122與所述運動單元1連接，所述主控電路板根據所述3d列印模型的列印信息，控制所述運動單元1驅動所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5。進一步地，所述主控電路板122控制所述製冷件10，使所述製冷件10給所述冷凍床2提供冷卻能量，使所述冷凍床保持在較低的溫度。
實施例2
圖1所示為一種3d列印裝置示意圖，所述裝置應用於製造一3d列印模型，所述裝置包括：
運動單元1，所述運動單元1包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；
具體來說，在本申請實施例的3d列印技術中，通過運動單元1驅動冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在三維空間的運動，以實現冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在所述x軸、y軸、z軸方向的運動，具有將所述液態水和生物材料擠出至所述冷凍床的預定位置，且所述液態水擠出後迅速冷凍的技術效果。所述運動單元1包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元分別驅動所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5在x軸、y軸、z軸方向的運動，所述x軸、y軸、z軸方向是空間內互不平行的三個方向。
冷凍床2，所述冷凍床2與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，冷凍床2是進行3d列印時放置所述列印模型的託盤，冷凍床2的底部是製冷件10，所述製冷件10與所述冷凍床2相配合，給所述冷凍床2提供冷卻能量，使所述冷凍床2保持較低的溫度，使所述3d列印過程維持在較低的溫度條件下，具有保證所述生物材料的活性的技術效果。在進行3d列印時，使x軸、y軸所在平面與所述冷凍床所在平面保持平行。
液態水噴頭3，所述液態水噴頭3與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，所述液態水噴頭3與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。通過z軸運動單元驅動所述液態水噴頭3移動至所述冷凍床2上方第三固定距離，保持所述冷凍床2不動；然後所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述液態水噴頭3在x軸、y軸方向沿著第三預定軌跡運動，所述液態水噴頭3沿x軸、y軸運動的同時，根據第三預定速度和第三預定水量擠出液態水，使所述擠出的液態水按照第三預定軌跡列印到所述冷凍床2上。
其中，所述第三固定距離正好可以使液態水噴頭3擠出的液態水可以列印到所述冷凍床2上，所述第三預定速度、第三預定水量、第三預定軌跡設定在控制單元12中，由控制單元控制所述運動單元1、所述冷凍床2、所述液態水噴頭3的動作。
冷卻噴頭5，所述冷卻噴頭5與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；且，
所述冷卻噴頭5的噴頭方向設置在朝向冷凍床2方向，使所述冷卻噴頭5能夠將冷卻物噴向3d列印模型。
具體來說，所述冷卻噴頭5與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。所述冷卻噴頭5噴出冷卻物，本實施例中所述冷卻物為冷凍氮氣。所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動所述冷卻噴頭5跟隨所述液態水噴頭3的運動路徑，使所述液態水噴頭3在擠出所述液態水時，所述冷卻噴頭5同時噴出所述冷凍氮氣至剛擠出的液態水上，使所述剛擠出的液態水遇冷迅速固化，形成第一基層支撐體。
生物材料噴頭4，所述生物材料噴頭4與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接，並在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；
具體來說，所述生物材料噴頭4與所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元連接。通過z軸運動單元驅動所述生物材料噴頭4移動至所述第一基層支撐體上方第四固定距離，保持所述冷凍床2不動；然後所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述生物材料噴頭4在x軸、y軸方向沿著第四預定軌跡運動，所述生物材料噴頭4沿x軸、y軸運動的同時，根據第四預定速度和第四預定劑量擠出生物材料，使所述生物材料按照第四預定軌跡列印到所述第一基層支撐體上，形成第一生物材料層。
其中，所述第四固定距離正好可以使生物材料噴頭4擠出的生物材料可以列印到所述第一基層支撐體上，所述第四預定速度、第四預定劑量、第四預定軌跡設定在控制單元12中，由控制單元12控制所述運動單元1、所述冷凍床2、所述生物材料噴頭4的動作。
在本申請實施例中，所述冷凍床2、所述液態水噴頭3、所述生物材料噴頭4在三維運動的方式不限於本申請已提供的實施例，只要能將所述液態水及所述生物材料按照預定軌跡列印至預定位置上即可。
進一步地，所述裝置還包括：生物材料儲料罐6，所述生物材料儲料罐6通過管路給所述生物材料噴頭4輸送生物材料，在本實施例中，所述管路為塑料軟管。
進一步地，所述裝置還包括：液態水儲料罐7，所述液態水儲料罐7通過管路給所述液態水噴頭3輸送液態水，在本實施例中，所述管路為塑料軟管。
進一步地，所述裝置還包括：冷卻物罐8，所述冷卻物罐8通過管路給所述冷卻噴頭5提供冷卻物。具體來說，所述冷卻物為冷凍氮氣，所述冷卻物罐8為氮氣儲氣罐。
進一步地，所述裝置還包括：減壓閥9，所述減壓閥9設置在所述冷卻噴頭5和所述冷卻物罐8之間。由於氮氣儲氣罐8直接噴出的氮氣的壓力較高，不能直接噴射到水介質上，因此，在氮氣儲氣罐8與冷卻噴頭5之間設置減壓閥9，降低氮氣的氣壓。
進一步地，所述裝置還包括：
一殼體11，所述殼體11具有一容置空間；
其中，所述冷卻噴頭5、所述生物材料噴頭4、所述液態水噴頭3、所述冷凍床2設置在所述容置空間內。
具體來說，所述殼體為一封閉的3d列印室，所述冷卻噴頭5、所述生物材料噴頭4、所述液態水噴頭3、所述冷凍床2均設置於所述3d列印室內，能夠隔離列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
進一步地，所述裝置還包括：所述殼體11包括隔熱材料，所述隔熱材料能夠減少列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
進一步地，所述裝置還包括：
控制單元12，所述控制單元12與所述運動單元1、製冷件10連接連，通過所述運動單元1控制所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5的動作，並控制製冷件10的工作狀態。
具體來說，控制單元12包括：
主控電路板122，所述主控電路板122與運動單元1、製冷件10連接；
上位機121，所述上位機121與所述主控電路板122連接。
所述上位機121中存儲有所述3d列印模型的列印信息，所述3d列印模型的列印信息包括所述液態水的擠出速度，水量，所述生物材料的擠出速度，擠出劑量，列印溫度、噴頭運動軌跡、冷卻物噴出量等參數。
所述上位機121將所述3d列印模型的列印信息傳輸給所述主控電路板122，所述主控電路板122與所述運動單元1連接，所述主控電路板根據所述3d列印模型的列印信息，控制所述運動單元1驅動所述冷凍床2，液態水噴頭3，生物材料噴頭4，冷卻噴頭5。進一步地，所述主控電路板122控制所述製冷件10，使所述製冷件10給所述冷凍床2提供冷卻能量，使所述冷凍床保持在較低的溫度。
實施例3
下面從使用方法的角度介紹本申請實施例提供的一種3d列印裝置。
通過控制單元12控制所述製冷件10，使所述製冷件10提供冷卻能量，使所述冷凍床2的溫度達到預定溫度。
通過控制單元12使所述冷凍床2保持不動，通過z軸運動單元驅動所述液態水噴頭3移動至所述冷凍床2上方第三固定距離，通過所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述液態水噴頭3在x軸、y軸方向沿著第三預定軌跡運動，所述液態水噴頭3沿x軸、y軸運動的同時，根據第三預定速度和第三預定水量擠出液態水至所述冷凍床2上。
在所述液態水噴頭3擠出所述液態水的同時，所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動所述冷卻噴頭5跟隨所述液態水噴頭3的運動路徑，使所述冷卻噴頭5同時噴出所述冷凍氮氣至剛擠出的液態水上，使所述剛擠出的液態水遇冷迅速固化，形成第一基層支撐體。
通過控制單元12使所述冷凍床2保持不動，通過z軸運動單元驅動所述生物材料噴頭4移動至所述第一基層支撐體上方第四固定距離，通過所述x軸運動單元、y軸運動單元驅動所述生物材料噴頭4在x軸、y軸方向沿著第四預定軌跡運動，所述生物材料噴頭4沿x軸、y軸運動的同時，根據第四預定速度和第四預定劑量擠出生物材料，使所述生物材料按照第四預定軌跡列印到所述第一基層支撐體上，形成第一生物材料層。
通過控制單元12繼續控制冷凍床2、液態水噴頭3和冷卻噴頭5，將液態水列印至所述第一生物材料層上，並固化，形成第二基層支撐體。
通過控制單元12繼續控制冷凍床2和生物材料噴頭3，將液態水列印至所述第二基層支撐體上，形成第二生物材料層。
重複上述過程，交替形成多層基層支撐體和生物材料層，直至完成3d模型的列印。
本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：
1、本申請實施例提供一種3d列印裝置，所述裝置包括：運動單元，所述運動單元包括x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元；冷凍床；液態水噴頭，所述液態水噴頭在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；生物材料噴頭，所述生物材料噴頭在所述x軸運動單元、y軸運動單元、z軸運動單元驅動下做三維運動；冷卻噴頭，所述冷卻噴頭的噴頭方向使所述冷卻噴頭能夠將冷卻物噴向3d列印模型。通過所述運動單元驅動所述液態水噴頭，將所述液態水擠出至所述冷凍床的預定位置，且在所述液態水的擠出過程中，使用冷卻噴頭噴出的冷卻物將所述液態水快速冷凍固化，形成第一基層支撐體，然後運動單元驅動所述生物材料噴頭，將生物材料擠出至所述第一基層支撐體上，形成第一層生物材料層，如此反覆形成基層支撐體和生物材料層，直至完成所述3d模型的列印。通過上述技術方案，解決了現有技術3d列印由支撐材料引起的細胞毒性、生物排異性的技術問題，具有安全可靠、易在低溫環境保存，保證生物活性的技術效果。
2、本申請實施例通過使用控制單元控制所述運動單元，驅動所述冷凍床，液態水噴頭，冷卻噴頭在三維空間的運動，具有將所述液態水擠出至所述冷凍床的預定位置，且所述液態水擠出後迅速冷凍，形成基層支撐體的技術效果。
3、本申請實施例通過使用控制單元控制所述運動單元，驅動所述冷凍床，生物材料噴頭在三維空間的運動，具有將所述生物材料擠出至所述基層支撐體的預定位置，形成生物材料層的技術效果。
4、本申請實施例通過使用製冷件給所述冷凍床提供冷卻能量，使所述冷凍床保持較低的溫度，使所述3d列印過程維持在較低的溫度條件下，具有保證所述生物材料的活性的技術效果。
5、本申請實施例通過在氮氣儲氣罐與冷卻噴頭之間設置減壓閥，具有降低氮氣的氣壓的技術效果。
6、本申請實施例通過使用封閉的3d列印室，能夠隔離列印區域與外部環境的熱交換，將所述3d列印室維持在較低的溫度條件下，具有保持生物活性的技術效果。
最後所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。