内流模型制备方法及其内流模型
阅读说明：本技术 内流模型制备方法及其内流模型 (Interior flow model preparation method and its interior flow model ) 是由 朱振山 张楚华 琚亚平 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种内流模型制备方法及其内流模型,方法包括以下步骤：采用水溶性的3D打印材料热熔打印内流模型的内部通流区域；在所述内部通流区域的表面附着用于隔离滴胶的保护层；放置和固定所述内部通流区域于透明的玻璃容器中；填充剂填入所述内部通流区域与玻璃容器之间的区域,所述填充剂经由滴胶和固化剂搅拌后抽真空作业后形成；在室温下保持第一预定时间；冲洗内部通流区域的内表面以及外表面。(The invention discloses a kind of interior flow model preparation method and its interior flow model, method is the following steps are included: print the inside flow area of interior flow model using water-soluble 3D printing material hot melt；Surface attachment in the internal flow area is used to be isolated the protective layer of drop glue；It places and the fixed internal flow area is in transparent glass container；Filler inserts the region between the internal flow area and glass container, and the filler is formed after vacuumizing operation after stirring via drop glue and curing agent；Kept for the first predetermined time at room temperature；Rinse inner surface and the outer surface of internal flow area.)
技术领域
本发明属于3D技术领域，特别是一种内流模型制备方法及其内流模型。
背景技术
高透明，其透明度超过亚克力、高精度、复杂内流模型的制作一直是光学测量方法，例如LDV(激光多普勒测速仪)，PIV(粒子图像测速法)，Tomographic PIV(3维PIV)，V3V(Tsi公司出品的3维PIV)等，测量模型内部流场难点和重点。
现有内流模型制作的技术难以方便简洁低成本地达到高透明、高精度的技术要求。特别是高透明的技术要求非常难以实现，尤其是达到光学测量的技术要求，高透明且材质具有较高纯净程度，同时兼顾模型的加工精度。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种内流模型制备方法及其内流模型，简化了制备复杂性，显著提高了精度和透明度，方便快捷低成本地得到高透明度、高精度的复杂内流模型。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种内流模型制备方法包括以下步骤：
第一步骤中，采用水溶性的3D打印材料热熔打印内流模型的内部通流区域，
第二步骤中，在所述内部通流区域的表面附着用于隔离滴胶的保护层，
第三步骤中，放置和固定所述内部通流区域于透明的玻璃容器中，填充剂填入所述内部通流区域与玻璃容器之间在室温下保持第一预定时间，其中，所述填充剂经由滴胶和固化剂搅拌后抽真空作业持续第二预定时间形成，
第四步骤中，冲洗内部通流区域的内表面以及外表面。
所述的方法中，第一步骤中，3D打印的耗材线径为1.75mm，打印温度为190-210℃。
所述的方法中，第一步骤中，热熔打印经由桌面级的热熔3D打印机完成，生成的模型精度达到0.1mm级别。
所述的方法中，第二步骤中，所述保护层包括薄膜。
所述的方法中，第三步骤中，玻璃容器为玻璃方盒，其经由超白玻璃制成。
所述的方法中，第三步骤中，填充剂的原料包括10∶1质量比的滴胶和固化剂。
所述的方法中，第三步骤中，第一预定时间为48小时，第二预定时间为10分钟。
所述的方法中，所述内流模型为透明模型。
根据本发明的另一方面，一种内流模型采用所述的内流模型制备方法制成。
所述的内流模型中，所述内流模型包括呼吸道内流模型、血管内流模型或心脏内流模型。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明简化了制备复杂性，显著提高了精度和透明度，方便快捷低成本地得到高透明度、高精度的复杂内流模型，经由本发明制备的内流模型，内部流通速度快其，流场效果显著提升。
附图说明
通过阅读下文优选的
具体实施方式
中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的内流模型制备方法的步骤示意图；
图2是根据本发明一个实施例的内流模型制备方法的带有保护层的内流模型示意图；
图3是PIV测量内流模型内流流通示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解，图1是根据本发明一个实施例的方法的步骤示意图，如图1所示，内流模型制备方法包括以下步骤：
第一步骤S1中，采用水溶性的3D打印材料热熔打印内流模型的内部通流区域，
第二步骤S2中，在所述内部通流区域的表面附着用于隔离滴胶的保护层，
第三步骤S3中，放置和固定所述内部通流区域于透明的玻璃容器中，填充剂填入所述内部通流区域与玻璃容器之间在室温下保持第一预定时间，其中，所述填充剂经由滴胶和固化剂搅拌后抽真空作业持续第二预定时间形成，
第四步骤S4中，冲洗内部通流区域的内表面以及外表面。
本发明制作的高透明同时具有高精度的呼吸道、血管、心脏等复杂模型经过二维PIV和三维Tomographic PIV检测，能够得到非常优良的流场测量结果。
为了进一步理解本发明，在一个优选实施方式中，首先打印水溶性内流模型的通流区域，然后在模型的表面附着一层隔离剂，之后将模型固定在高透明的玻璃方盒中，在玻璃方盒中倾倒高透明的工业滴胶，等工业滴胶固化后，用水冲洗干净之前放置的打印好的模型和模型表面的隔离剂，最后就能够得到完美的内部通流区域，也就是内流模型的制作。
在一个优选实施方式中，方法包括，
第一步：采用水溶性的3D打印材料热熔打印内流模型的通流区域，也就是内流模型的内部区域。水溶性的材料为“eSUN易生”公司生产的ePVA+水溶性打印耗材。耗材线径为1.75mm，打印温度为190-210℃。由于水溶性的耗材，只能通过桌面级的热熔3D快速打印机制作模型，所以整个打印过程由桌面级的热熔3D打印机完成。生成的模型精度可以达到0.1mm级别。打印成功呼吸道模型如图1所示，血管、心脏等复杂模型加工工艺与呼吸道加工方法一致。
第二步：在打印成功的模型表面，附着一层薄薄的保护膜，保护膜被用来隔离打印的模型和后面要填充的高透明工业滴胶。保护膜能够有效的防止模型被工业滴胶粘连，从而导致后面用水冲洗的时候打印的模型冲洗不掉。覆膜后的呼吸道模型如图2所示。
第三步：将覆膜后打印的模型放置和固定在高透明的玻璃方盒中，玻璃材质一般选取超白玻璃。超白玻璃具有非常优良的光学性能。
第四步：选取道康宁184作为打印模型和方盒之间的填充剂。凝固后的道康宁184具有非常优良的光学性能。首先将道康宁184工业滴胶和固化剂按照10∶1质量比的比例充分混合，搅拌均匀。其次将充分搅拌后的道康宁184液体放置于真空环境中，进行被抽真空作业，持续10分钟以上，用来排除液体搅拌产生的气泡和之前溶解在液体中的空气。如若没有这一步操作，将会在后期成型的模型中，很容易产生大量的气泡，而这种气泡是内流模型最不希望发生的。
第五步：将尽可能排完气泡的道康宁184液体倾倒在放置模型的玻璃方盒中，室温放置48小时以上，不能加热，等道康宁184固化。期间要防止灰尘掉落进入未固化的液体中。
第六步：等待48小时以后，采用冷水冲洗水溶性的打印模型以及模型表面的覆膜，等全部的水溶性的材料冲洗干净之后，就得到良好的光学测量的内流试验模型。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第一步骤S1中，3D打印的耗材线径为1.75mm，打印温度为190-210℃。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第一步骤S1中，热熔打印经由桌面级的热熔3D打印机完成，生成的模型精度达到0.1mm级别。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第二步骤S2中，所述保护层包括薄膜。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第三步骤S3中，玻璃容器为玻璃方盒，其经由超白玻璃制成。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第三步骤S3中，填充剂的原料包括10∶1质量比的滴胶和固化剂。
本发明所述的方法的优选实施方式中，第三步骤S3中，第一预定时间为48小时，第二预定时间为10分钟。
本发明所述的方法的优选实施方式中，所述内流模型为透明模型。
一种内流模型采用所述的内流模型制备方法制成。
所述的内流模型中，所述内流模型包括呼吸道内流模型、血管内流模型或心脏内流模型。
图3展示为采用PIV测量模型内流流通的结果，效果非常良好。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。