防散射格栅和金属片材叠层制造防散射格栅的方法技术

本发明专利技术公开了一种防散射格栅和金属片材叠层制造防散射格栅的方法，该方法包括如下步骤：(a)激光切割金属片材和热熔胶薄膜；(b)去除切割废料；(c)将切割好的金属片材和热熔胶薄膜交替在工装中叠加组装；(d)在加热炉内加热固化成型，冷却后取出即得防散射格栅。与现有技术相比，本发明专利技术可成型具有复杂孔型的防散射格栅，通过热熔胶粘接提升了防散射格栅的结构强度。

【技术实现步骤摘要】
防散射格栅和金属片材叠层制造防散射格栅的方法
本专利技术涉及金属零件制造成型的技术，更具体地，涉及一种防散射格栅和金属片材叠层制造防散射格栅的方法。
技术介绍
在医学影像设备中，例如CT和X光机，当X射线穿透人体时，由于人体内各骨骼和组织的密度不同，所以对X射线的吸收也有所差异，通过收集这些穿透人体X射线的强度和位置信息，再经计算机处理，即可得到有明暗衬度的病灶图。然而，当X射线穿越人体时，会产生大量无方向性的散射X射线，这些散射线会导致所摄图像模糊，即产生灰雾现象。防散射格栅可有效吸收散射X光子，避免灰雾发生，提升图像质量，它通常由高密度金属的薄片或网格组成。防散射格栅的结构设计日益复杂，从早期的平行结构，逐渐发展出会聚栅、交叉栅、圆弧栅等结构。平行栅在高度方向上屏蔽层互相平行；会聚栅在高度方向上每个屏蔽层互相呈一定角度，最后屏蔽层的延长线会聚于焦点；交叉栅由两层平行滤线栅构成，层与层之间呈90度旋转；圆弧栅屏蔽层呈半圆状，像瓦片叠加一般。目前，防散射格栅的制备工艺主要是：(1)采用大量重金属片材平行排列；(2)在石墨基体上切割出一道道沟道，并用铅填充沟道；(3)两组重金属薄片拼插形成网格结构。这三种工艺都难以应用于具有复杂形状的格栅制备，如六边形孔，且存在装配复杂，结构强度低等问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种金属片材叠层制造防散射格栅的方法，弥补上述技术中难以制备复杂孔型，强度低等缺陷，为防散射格栅的制备提供一些新思路。为了达到上述的目的，本专利技术的技术问题通过以下技术方案解决。所述方法包括如下步骤：(a)激光切割金属片材和热熔胶薄膜；(b)去除切割废料；(c)将切割好的金属片材和热熔胶薄膜交替在工装中叠加组装；(d)在加热炉内加热固化成型，冷却后取出即得防散射格栅。作为优选的，在步骤(a)中，所述金属片材包括铅、钨、钼或钽中的至少一种金属。作为优选的，在步骤(a)中，所述金属片材厚度为0.1～1μm。作为优选的，在步骤(a)中，所述热熔胶薄膜为PES、TPU、EVA、PO、PA中的至少一种。作为优选的，在步骤(a)中，所述热熔胶薄膜的厚度为20～100μm。作为优选的，在步骤(a)中，用于激光切割金属片材和热熔胶薄膜的激光切割机为紫外激光切割机或红外激光切割机。作为优选的，在步骤(a)中，所切割的孔型为圆形、正方形或六边形蜂窝状。作为优选的，在步骤(b)中，所采用的切割废料去除方法包括手工去除、超声震荡、胶粘。作为优选的，在步骤(c)中，所用工装表面经特氟龙处理。作为优选的，在步骤(d)中，加热炉提供的加热温度范围为100～200℃，加热时间为0.5～5h。作为优选的，在步骤(d)中，所采用的冷却时间为1～24h。本申请还提供了一种防散射格栅，其特征在于，采用前述的方法制成。本专利技术与现有技术相比，具有如下显而易见的实质性特点和显著优点：1.本专利技术可成型具有复杂孔型的防散射格栅；2.本专利技术通过热熔胶粘接提升了防散射格栅的结构强度；3.本专利技术可通过激光切割大尺寸金属片材，成型大尺寸的防散射格栅。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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。图1是本专利技术中一实施例提供的防散射格栅示意图；图2是本专利技术中一实例激光切割示意图；图3是本专利技术中一实例防散射格栅装配爆炸视图；图4是本专利技术中一实例防散射格栅截面放大示意图。其中，1-碳纤维盖板，2-栅格基体，3-栅格孔，4-金属片材切割件，5-腰孔，6-定位孔，7-热熔胶薄膜切割件，8-工装压块，9-工装底座，10-定位销。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术中一实施例提供的防散射格栅示意图。包括上下两片碳纤维盖板1和栅格基体2。栅格基体2由多层金属片材切割件4和热熔胶薄膜切割件7多层叠加粘接而成，可满足吸收散射X射线和设计精度需求。栅格基体2中均匀分布着若干形状一致、间距相等的栅格孔3。当防散射格栅在医用CT机中应用时，初级X射线可无衰减或衰减较少地通过栅格孔3被探测器接受，而与人体作用产生的散射X射线会被栅格基体2完全吸收，避免“灰雾”现象发生。一实施例中，栅格孔3为正六边形，大量的栅格孔3形成类似蜂窝的结构。在其它一些实施例中，栅格孔3还可以为正方形、圆形和平行四边形。金属片材切割件4由高密度、高原子序数、高X射线吸收系数的金属片材激光切割而成，可以有效吸收散射X射线。一实施例中，金属片材为钨或钨铜合金，厚度为0.1～0.5μm之间，表面平整无脏污，厚度均一。在其它一些实施例中，金属片材为铅、钼、钽及其合金。热熔胶薄膜切割件7由热熔胶薄膜经激光切割而成，在加热后会发生软化，可将金属片材切割件4紧密粘接。一实施例中，采用厚度为20～100μm的TPU热熔胶薄膜，在其它一些实施例中，还采用厚度为20～100μm的PES、EVA、PO、PA热熔胶薄膜中的一种或几种混合作为热熔胶薄膜进行金属片材粘接。图2是本专利技术中一实施例激光切割示意图。实施例中具体的激光切割步骤为：(1)采用紫外激光切割，在金属片材切割件4和热熔胶薄膜切割件7上切割出栅格孔3，腰孔5、定位孔6和外轮廓。切割工艺为：切割次数范围为10～50，切割速度范围为100～1000mm/s，脉冲频率范围为30～90kHz；(2)通过手动去除和超声震荡去除多余的切割废料，静置晾干；(3)通过OGP二维测量仪，检测切割的金属片材切割件4和热熔胶薄膜切割件7是否满足设计精度需求，合格品留待后续叠层处理，不合格品进行报废处理。在其它一些实施例中，采用红外激光切割对片材进行一次切割成型。图3是本专利技术中金属片材叠层制造防散射格栅的装配爆炸视图。结合图2和图3来看，装配步骤为：(1)将定位销10插入底座9的腰孔5和定位孔6中；(2)依次将金属片材切割件4和热熔胶薄膜切割件7通过定位销10固定叠加在底座9，一直叠加到达到设计高度；(3)再将工装压块8与定位销10配合，完成工装装配。装配后，需要将工装整体放入加热炉中加热一段时间，待冷却后取出试样，将压块8、底座9和定位销10去除，即得防散射格栅。在一个实施例中，加热炉的加热温度范围为100～200℃之间，加热时长为0.5～5h，加热后冷却时间为1～24h内。图4是本专利技术中一实施例防散射格栅截面放大示意图。主要包括金属片材切割件4和热熔胶薄膜切割件7，它们交替叠加，且金属片材厚度大于热熔胶薄膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属片材叠层制造防散射格栅的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)激光切割金属片材和热熔胶薄膜；(b)去除切割废料；(c)将切割好的所述金属片材和所述热熔胶薄膜交替在工装中叠加组装；(d)在加热炉内加热固化成型，冷却后取出即得防散射格栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属片材叠层制造防散射格栅的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)激光切割金属片材和热熔胶薄膜；(b)去除切割废料；(c)将切割好的所述金属片材和所述热熔胶薄膜交替在工装中叠加组装；(d)在加热炉内加热固化成型，冷却后取出即得防散射格栅。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)中，所述金属片材包括铅、钨、钼或钽中的至少一种金属。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)中，所述金属片材厚度为0.1～1μm。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)中，所述热熔胶薄膜为PES、TPU、EVA、PO或PA中的至少一种。


5.根据权利1要求所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，朱玉斌，赵凯鹏，汪恒青，黄泽军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31