放射線治療システムにおける3Dプリンターレーザー焼結アプリケーション

放射線治療システムにおける3Dプリンターレーザー焼結アプリケーション

序文


放射線治療システムの主成分は医療用電子線形加速器で、マイクロ波電場を利用して電子を加速し、高エネルギー線を発生させる大型医療機器であり、人間の医療現場での長距離外部放射線治療活動に使用されます。 さまざまな腫瘍の治療、特に深部腫瘍の治療に広く使用されています。 医療用電子線形加速器は、X線および/または電子線ビームを生成することができます。 高エネルギーX線は、浸透度が高く、皮膚線量が低く、光線均一性が高いという特徴があり、深部腫瘍の治療に適しています。 電子線は、一定の範囲特性と低い透過能力を有し、表在性腫瘍の治療に使用される。 治療ベッドは、患者の放射線療法のキャリアです。 放射線治療プロセス中、放射線量の吸収に対するベッドボードの影響を考慮する必要があります。 したがって、現在のハイエンド処理ベッドボードは、X線に対するベッドボードの透過率を改善し、減衰を低減するために、アルミニウム合金材料を使用しなくなりました。
アプリケーション


最近、病院がElekta放射線治療システムを設置したとき、炭素繊維治療ベッドiBeam evo拡張ボードの1対の接続部品の1つが輸送中に失われたことがわかりました。 元のコネクタは、炭素繊維CNCフライス盤プロセスで処理されます。 同じ材料でこの部品を処理するコストは2,000元を超えると予想され、流行により処理サイクルが長くなります。 このコネクタがないと、ベッドサポートは実現できません。 ヘッドの機能、機器の試運転の進行、および使用は2か月以上遅れると予想されます。 一方、アルミニウム合金のCNC処理サイクルは短く、コストは低いですが、治療ベッドのX線透過率に影響を与え、機器セット全体の使用に影響を与えます。


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図1:病院に設置されている放射線治療システムと炭素繊維治療ベッド

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図2:紛失していない反対側の元のコネクタ


コミュニケーションの後、病院は最終的にTPM3Dと協力することを決定しました、3Dスキャン、リバースデザイン、および3Dプリンターレーザー焼結ナイロン素材を使用してこのコネクタをすばやくカスタマイズし、生産サイクルをスピードアップし、 生産コストを削減しながら、治療ベッドに影響を与えません。 X線の浸透率は、機器の操作の進行を保証します。
まず、モデルデータがないため、反対側のもう一方の接続ピースを使用して、3Dスキャンとリバースデザインによって3Dモデルを取得する必要があります。 このピースの構造は比較的単純なため、スキャンとリバース速度が速く、データの準備は2時間以内に完了します。


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図3:3Dスキャンとリバースデザイン後のデータ


接続された部品の3Dデータを取得した後、すぐに印刷タスクを配置しました。 このコネクタの使用要件を評価した後、最終的に印刷用のPrecimid1172ProBLKナイロン12素材を選択しました。 これは、優れた総合性能を備えた黒色ナイロンポリマー材料です。 優れた機械的強度と耐摩耗性、耐久性を備えており、この用途に対応できます。 シーンでの使用要件、および材料の再利用率が高く、経済性は良好です。 印刷モデルはTPM3D P360で、印刷速度が速く、安定性が高く、成形サイズと生産効率を両立しています。 ワンストップ部品粉末フルパフォーマンス処理ワークステーション(PPS)と協力して、オンライン自動粉末供給を実現し、連続生産と環境への配慮の要件を満たすことができます。
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図4: TPM3D P360クリーンプロダクションソリューション
粉末の印刷、冷却、洗浄の後、この接合部に化学蒸気平滑化技術の後処理を施し、部品の表面を滑らかにし、強度と耐久性を向上させました。 化学蒸気平滑化技術は、特殊な化学溶剤を使用して、気化後にキャビン内の部品を燻蒸し、部品の表面を「滑らか」にし、表面を滑らかで、緻密で、防水性、防汚性にします。 さらに、部品の表面粗さの減少と亀裂点の消失により、その靭性が大幅に向上し、耐久性が向上します。


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図5:TPM3Dは中国で最初にAMT化学気相研磨技術を導入しました

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図6:取り付けられているSLSナイロン印刷コネクタ

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図7: 取り付けられているSLSナイロン印刷コネクタ

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図8:取り付けられたSLS印刷コネクタと拡張ボード

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図9:取り付け後のSLS印刷コネクタと拡張ボード

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図10: システムの設置と試運転が完了し、すぐに使用できる状態


部品のサイズが小さく、実際の加工工程で他の注文と一緒に印刷して燻製して磨く「複合ポット」方式を考慮すると、実際の加工コストは400元未満です。 1日かかるため、病院の費用と多くの時間コストが節約され、設置と試運転作業をできるだけ早く実行でき、放射線治療装置の使用予定の時間ノードが保証されます。 SLSレーザー焼結技術は、カスタマイズされた最終部品の小ロットの製造と製造に非常に適しており、迅速な応答と柔軟な製造の能力を備えていることが再度確認されました。

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