Applicazione di sinterizzazione laser per stampanti 3D nei sistemi di radioterapia

Applicazione di sinterizzazione laser per stampanti 3D nei sistemi di radioterapia

Prefazione


Il componente principale del sistema di radioterapia è l'acceleratore lineare di elettroni medico, che è un dispositivo medico su larga scala che utilizza campi elettrici a microonde per accelerare gli elettroni per generare raggi ad alta energia e viene utilizzato per attività di radioterapia esterna a lunga distanza nella pratica medica umana. È ampiamente usato in vari Il trattamento di vari tumori, in particolare il trattamento dei tumori profondi. Gli acceleratori lineari di elettroni medicali possono produrre radiazioni X e/o fasci di radiazioni elettroniche. I raggi X ad alta energia hanno le caratteristiche di alta penetrazione, bassa dose cutanea e alta uniformità dei raggi e sono adatti per il trattamento di tumori profondi. I fasci di elettroni hanno determinate caratteristiche di portata e bassa capacità di penetrazione e sono usati per trattare i tumori superficiali. Il lettino medico è il vettore della radioterapia del paziente. Durante il processo di radioterapia, deve essere considerato l'impatto della tavola del letto sull'assorbimento della dose di radiazioni. Pertanto, l'attuale scheda letto di trattamento di fascia alta non utilizza più materiali in lega di alluminio, in modo da migliorare la trasmittanza della tavola letto ai raggi X e ridurre l'attenuazione.
Applicazione


Recentemente, quando un ospedale ha installato il sistema di radioterapia Elekta, è stato riscontrato che una delle due parti di collegamento del letto di trattamento in fibra di carbonio iBeam evo è andata persa durante il trasporto. Il connettore originale viene lavorato mediante processo di fresatura CNC in fibra di carbonio. Il costo di lavorazione di questa parte con lo stesso materiale dovrebbe superare i 2.000 yuan e il ciclo di lavorazione è più lungo a causa dell'epidemia. Senza questo connettore, il supporto del letto non può essere raggiunto. La funzione della testa, l'avanzamento della messa in servizio e della messa in servizio delle apparecchiature dovrebbero essere ritardati di oltre 2 mesi. D'altra parte, sebbene il ciclo di lavorazione CNC in lega di alluminio sia breve e il costo sia basso, influenzerà la trasmittanza dei raggi X del letto di trattamento e quindi influenzerà l'uso dell'intero set di apparecchiature.


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Figura 1: Il sistema di radioterapia e il lettino di trattamento in fibra di carbonio installati nell'ospedale

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Figura 2: Il connettore originale sul lato opposto che non è stato perso


Dopo la comunicazione, l'ospedale ha finalmente deciso di collaborare con TPM3D, utilizzando la scansione 3D, la progettazione inversa eSinterizzazione laser per stampanti 3d, utilizzando materiali in nylon per personalizzare rapidamente questo connettore, velocizzando il ciclo produttivo e riducendo i costi di produzione, non influisce sul letto di trattamento. Il tasso di penetrazione dei raggi X garantisce il progresso del funzionamento delle apparecchiature.
Prima di tutto, poiché non ci sono dati del modello, è necessario utilizzare l'altro pezzo di collegamento sul lato opposto per ottenere un modello 3D attraverso la scansione 3D e la progettazione inversa. Poiché la struttura di questo pezzo è relativamente semplice, la scansione e la velocità di inversione sono veloci e la preparazione dei dati viene completata entro 2 ore.


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Figura 3: Dati dopo la scansione 3D e la progettazione inversa


Dopo aver ottenuto i dati 3D delle parti collegate, abbiamo immediatamente organizzato l'attività di stampa. Dopo aver valutato i requisiti di utilizzo di questo connettore, abbiamo finalmente scelto il materiale in nylon 12 Precimid1172Pro BLK per la stampa. Questo è un materiale polimerico di nylon nero con eccellenti prestazioni complete. Ha una buona resistenza meccanica e resistenza all'usura e durata, che può soddisfare questa applicazione. I requisiti di utilizzo nella scena e il tasso di riutilizzo del materiale sono elevati e l'economia è buona. Il modello di stampa è TPM3D P360, che ha un'elevata velocità di stampa e un'elevata stabilità e ha sia dimensioni di stampaggio che efficienza produttiva. In collaborazione con la workstation di elaborazione a prestazioni complete (PPS) per parti in polvere, è possibile realizzare la fornitura automatica online di polveri per soddisfare i requisiti di produzione continua e rispetto dell'ambiente.
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Figura 4: Soluzione di produzione pulita TPM3D P360
Dopo la stampa, il raffreddamento e la pulizia della polvere, abbiamo eseguito un post-trattamento della tecnologia di levigatura chimica del vapore su questo giunto per rendere la superficie della parte più liscia e migliorarne la resistenza e la durata. La tecnologia di levigatura chimica dei vapori utilizza uno speciale solvente chimico per fumigare le parti in cabina dopo la vaporizzazione, "levigando" la superficie delle parti, rendendo la superficie liscia, densa, impermeabile e antivegetativa. Inoltre, grazie alla riduzione della rugosità superficiale del pezzo e alla scomparsa del punto di fessura, la sua tenacità è notevolmente migliorata ed è più duratura.


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Figura 5: TPM3D è il primo a introdurre la tecnologia di lucidatura chimica a vapore AMT in Cina

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Figura 6: connettori di stampa in nylon SLS installati

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Figura 7: connettori di stampa in nylon SLS installati

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Figura 8: Il connettore di stampa SLS e la scheda di espansione installati

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Figura 9: connettore di stampa SLS e scheda di espansione dopo l'installazione

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Figura 10: Installazione e messa in servizio del sistema completate e pronte per l'uso


Considerando le dimensioni ridotte della parte e il metodo "combinato pot" utilizzato nel processo di lavorazione effettivo per stamparlo e affumicarlo e lucidarlo insieme ad altri ordini, il costo di elaborazione effettivo è inferiore a 400 yuan. Ci vuole 1 giorno, il che consente di risparmiare sui costi dell'ospedale e un sacco di tempo, consente di eseguire i lavori di installazione e messa in servizio il prima possibile e garantisce il nodo temporale in cui si prevede di mettere in servizio l'apparecchiatura di radioterapia. È stato ancora una volta verificato che la tecnologia di sinterizzazione laser SLS è molto adatta per la produzione e la produzione di piccoli lotti di parti finali personalizzate e ha la capacità di risposta rapida e produzione flessibile.

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