医学CT设备国产3D打印钨光栅，批量生产进行时！

防散射栅格是CT 医疗影像设备中的关键组件，其作用是吸收和过滤从CT探测中散射、折射溢出的X射线，提高CT影像的质量。防散射栅格对安全性、结构稳定性等要求高，因此对产品的强度、精度、遮光度、吸收辐射能力有较高的要求。

防散射栅格一般使用纯钨材料制成, 然而钨是一种难加工金属。基于粉末床激光熔化工艺的金属3D打印技术，能够制造复杂的几何形状，对于防散射栅格的加工来说是一种不错的选择。但是在纯钨防散射栅格的增材制造过程中，仍需克服裂纹、强度等挑战。

我国3D打印企业铂力特在2016年成功打印出国内第一件钨光栅产品以来，一直与医疗器械用户一起进行技术攻关。在历经多次产品迭代和技术验证后，已形成面向纯钨防散射栅格批量生产的增材制造工艺和设备。

© 铂力特....

又薄、又强

/ 满足产品工业应用标准的3D打印纯钨栅格

钨具有高耐磨性（常温下耐腐蚀）、耐高温（3422°C）等特点和最佳的辐射阻挡能力，所以钨制品在放射性医学领域得到广泛的应用。但纯钨材料脆性大、硬度高，加工难度大、成本高，所以纯钨制品的制造问题是影响医疗器械领域发展的长期痛点。

CT 医学影像设备中的防散射栅格结构分为1D和2D两种类型：1D防散射栅格仅对X向的射线具有遮挡作用；与1D相比，2D防散射栅格同时具有X向和Z向的遮挡层，有利于提高对X射线散射的吸收，具有较好的成像分辨率，所以市面上常见高品质钨光栅通常为2D类型。但2D类型栅格的结构复杂度也相应比1D提升很多，传统加工方法难度大、成本高，难以满足规模化生产的需求。

这是因为传统加工方式一般是使用粉末冶金制造钨片，再进行扦插，但纯钨材料脆性大、硬度高，传统加工方法难以保证高致密度和高精度。

受制于技术难点问题，高品质纯钨光栅配件一直依赖进口。特别是2020年全球新冠肺炎疫情以来，全球供应链受到较大冲击，医疗器械用户急需寻找具有国际标准的纯钨光栅，实现进口替代。

自2016年成功打印出国内第一件钨光栅产品以来，铂力特一直关注医疗器械用户的痛点，并与用户一起进行技术攻关，历经多次产品迭代和技术验证，先后推出针对新材料研发与成形的专用机型——BLT-S200GX和BLT-A100GX设备。

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BLT-S200GX、BLT-A100GX批量打印的纯钨防散射栅格各项指标均满足产品的工业应用标准：未经任何后处理的沉积态产品已经满足壁厚0.1±0.025mm，遮光度近100%。

在保证超薄壁厚的前提下，为了提高产品使用过程中的结构稳定性，纯钨防散射栅格必须经过大于等于200N的三点弯曲强度验证。这对金属3D打印纯钨制件来说是一项不小的挑战。国产的同类型产品，在其他指标达标的情况下，三点弯曲强度普遍在140-180N左右，并不满足制件的结构稳定性要求，若要使强度≥200N，只能通过增加壁厚来提高强度，但这又会使壁厚质量变差，不符合标准要求。

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铂力特为了帮助用户攻克此技术难点，反复研究试验，深挖强度无法达标的根源，最终攻克此技术瓶颈：在保证成形后沉积态壁厚满足要求的前提下，栅格的三点弯曲强度达226N，后处理栅格的三点弯曲强度甚至能达到285N左右,远远超过高精密纯钨防散射栅格零件200N的技术标准，与国际上同类型产品相当。

目前，铂力特定制机型打印的纯钨防散射栅格已经帮助客户实现批量化生产，后续该部件将投入到CT扫描仪中，实现批量化应用，最终帮助用户实现进口替代。

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铂力特纯钨防散射栅格增材制造技术，将于2021年5月26-28日在上海国家会展中心举办的2021 TCT 亚洲展（铂力特展位：E30）展出。

l 文章来源：铂力特

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