放療系統(tǒng)的最主要組成部分是醫(yī)用電子直線加速器，它是利用微波電場對電子進行加速，產(chǎn)生高能射線，用于人類醫(yī)學實踐中的遠距離外照射放射治療活動的大型醫(yī)療設備，廣泛應用于各種腫瘤的治療，特別是深部腫瘤的治療。醫(yī)用電子直線加速器可以產(chǎn)生X輻射和（或）電子輻射束。高能X射線具有高穿透性、較低的皮膚劑量、較高的射線均勻度等特點，適用于治療深部腫瘤。電子束具有一定的射程特性，穿透能力較低，用來治療淺表腫瘤。醫(yī)用治療床是患者放療的載體，放療過程中要考慮床板對放射劑量的吸收影響，所以目前高端治療床板不再使用鋁合金材料，從而提高床板對X射線的透過率，降低衰減。
應用情況
近期，某醫(yī)院在安裝Elekta醫(yī)科達放療系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，其碳纖維醫(yī)治床iBeam evo拓展板一對連接件中的一只在運輸途中遺失了。該原裝連接件經(jīng)過碳纖維CNC銑削工藝加工制成，用同樣的材料外協(xié)定制加工這個零件的成本預計超過2000元，而且因為疫情原因?qū)е录庸ぶ芷谳^長，沒有這個連接件又無法實現(xiàn)床板承托頭部的功能，設備調(diào)試和投入使用的進度預計可能會因此延誤超過2個月。另一方面，雖然鋁合金CNC加工的周期短、成本低，但會影響到治療床對X射線的透過率，進而影響整套設備的使用。
圖一：該醫(yī)院安裝中的放療系統(tǒng)和碳纖維治療床
圖二：未丟失的對側(cè)原裝連接件
經(jīng)過溝通，醫(yī)院最終決定與TPM3D盈普合作，采用三維掃描、逆向設計，和SLS激光燒結(jié)技術(shù)，利用尼龍材料快速定制這個連接件，在加快制作周期、降低制作成本的同時，不影響治療床對X射線的穿透率，保障設備投入運行進度。
首先因為沒有模型數(shù)據(jù)，所以要利用對側(cè)的另外一只連接件，通過三維掃描和逆向設計獲得三維模型。因為這個件的結(jié)構(gòu)相對簡單，所以掃描和逆向速度較快，在2個小時內(nèi)就完成了數(shù)據(jù)準備。
圖三：經(jīng)三維掃描和逆向設計后的數(shù)據(jù)
得到了連接件的三維數(shù)據(jù)后，我們立刻安排了打印任務。經(jīng)過對該連接件的使用要求評估，我們最終選擇了Precimid1172Pro BLK尼龍12材料打印，這是一款綜合性能優(yōu)秀的黑色尼龍高分子材料，具備良好的機械強度和耐磨耐用性，可以滿足此應用場景下的使用要求，且材料復用率高經(jīng)濟性好。打印的機型為盈普P360，打印速度快穩(wěn)定性高，成型尺寸與生產(chǎn)效率兼顧。配合一站式零件粉體全性能處理工作站（PPS）可實現(xiàn)在線自動供粉，滿足連續(xù)生產(chǎn)和對環(huán)境友好的要求。
圖四：TPM3D盈普P360清潔生產(chǎn)解決方案
打印冷卻清粉后，我們再對這個連接件進行了化學蒸汽平滑技術(shù)后處理，使零件表面更光滑，并提升其強度和耐久性。化學蒸汽平滑技術(shù)利用專用化學溶劑，經(jīng)氣化后對艙內(nèi)的零部件進行熏蒸，將零件表面“撫平”，使表面光滑致密防水抗污。另外得益于零件表面粗糙度的降低，以及開裂點的消失，其韌性顯著提高更加耐用。
圖五：TPM 3D盈普在國內(nèi)率先引入AMT化學蒸汽拋光技術(shù)
經(jīng)過數(shù)小時的打印與化學蒸汽平滑處理，我們最終在1天之內(nèi)將滿足要求的數(shù)個連接件交付給醫(yī)院進行安裝使用和備件使用。
圖六：安裝中的SLS尼龍打印連接件
圖七：安裝中的SLS尼龍打印連接件
圖八：完成安裝的SLS打印連接件和拓展板
圖九：完成安裝的SLS打印連接件和拓展板
圖十：系統(tǒng)安裝調(diào)試完成準備使用
考慮到該零件體積小且在實際加工過程中采用的是“拼鍋”的方式與其他訂單一起進行打印和熏拋處理，所以實際加工成本不到400元，另外從開始掃描到零件交付僅耗時1天，為醫(yī)院節(jié)省了金錢成本和大量的時間成本，使安裝調(diào)試工作得以盡快開展，保障了放療設備計劃投入使用的時間節(jié)點。再次驗證了SLS激光燒結(jié)技術(shù)非常適合小批量定制化最終零件的生產(chǎn)制造，并且具備快速響應、柔性化制造的能力。
