1.一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:通过对管状支架结构设计进行解构,将其从三维立体结构展开为二维平面形式;步骤二:在所述步骤一中展开的二维平面图上标注出路径轨迹,根据其路径轨迹,将二维平面整体结构拆解为多个相同的单元,通过对单元进行循环复制,构建二维平面整体结构;步骤三:通过所述步骤二中拆解的单元,设立相应的参数;构建每个单元内参数和路径轨迹之间的数学映射关系,通过数学算法将参数的变化映射到路径轨迹的相应变化上,以此描述和连接所设计的管状支架结构和打印过程中的路径;在数学映射关系的辅助下通过编程软件对单元循环复制;步骤四:选用高分子聚合物材料,采用熔体近场直写设备制备管状支架;
通过二维平面展开的形式,将管状支架的立体打印转化为平面打印,将接收管的旋转速度等同于平面打印中Y轴平移速度,仅通过控制编程软件中的速度即可匹配X和Y轴的合速度,无需分别计算X轴平移速度和接收管的旋转速度,即采用等同平面打印的k*临界平移速度进行打印k∈(1~1.25)。
2.根据权利要求1所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤一,首先绘制出管状支架的立体图形,通过对管状支架结构设计进行解构,将立体图转化为二维平面形式。
3.根据权利要求1所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤一,二维平面形式为菱格、方格或自膨胀结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤三,通过所述步骤二中拆解的单元,设立相应的参数;(1)菱格结构设定的参数包括接收管半径r,枢轴点个数n,循环数Rm,X轴移动距离LX,R轴单程移动距离LY,缠绕角角度θ;(2)方格结构设定的参数包括接收管半径r,R轴径向间隔LS,X轴移动距离LX,X轴方向单位移动距离Lunit,系数a;(3)自膨胀结构设定的参数包括收管半径r,路径长边p,路径短边q。
5.根据权利要求4所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤三,建立每个单元内参数和路径轨迹的数学映射关系,以此描述和连接所设计的支架结构和打印过程中的路径;(1)菱格结构参数之间的数学关系:循环数Rm即圈数由枢轴点个数n确定,R轴单程移动距离LY是接收管周长与循环数Rm的乘积,缠绕角角度θ是R轴移动距离LY与X轴移动距离LX的比值反正切;(2)方格结构参数之间的数学关系:X轴移动距离LX是X轴方向单位移动距离Lunit与系数a之间的乘积,R轴径向间隔LS与枢轴点个数n有关;
(3)自膨胀结构参数之间的数学关系:接收管周长与路径长边p,路径短边q之和的比值为整数。
6.根据权利要求5所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤三,基于数学映射关系,通过编程软件对单元进行循环复制,构建二维平面整体结构,生成运动控制系统可读取的指令,进行路径控制。
7.根据权利要求1所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:所述步骤四,将高分子聚合物母粒装入纺丝注射器内,使用熔体近场直写技术制备管状支架;高分子聚合物母粒可为聚己内酯、聚氨酯、聚乳酸的其中的一种。
8.根据权利要求7所述的一种基于熔体近场直写技术的管状支架制备方法,其特征在于:若选用聚己内酯为材料,熔体近场直写的纺丝参数为:加热温度80 ℃,电压4.5 kV,气压0.2 MPa,接收距离2.5 mm,接收管半径为1.5 mm,不锈钢针头型号为25 G、其内径0.26 mm、其外径0.51 mm;若选用聚氨酯为材料,熔体近场直写的纺丝参数为:加热温度175 ℃,接收管温度60 ℃,电压4.5 kV,气压0.15 MPa,接收距离3 mm,接收管半径为1.5 mm,不锈钢针头型号为25 G,其内径0.26 mm、其外径0.51 mm;若选用聚乳酸为材料,熔体近场直写的纺丝参数为:加热温度185 ℃,接收管温度60 ℃,电压2.7 kV,气压0.05 MPa,接收距离
1.75 mm,接收管半径为1.5 mm,不锈钢针头型号为25 G,其内径0.26 mm、其外径0.51 mm。