3D打印钨防散射栅格在CT扫描仪中应用潜力巨大

3D打印（增材制造）钨防散射栅格（ASG）在医疗CT扫描仪中的应用潜力巨大，这不仅仅是因为高密度金属钨对X射线散射有较强的吸收能力，更是因为使用增材制造的钨制品具有刚度强、壁厚薄、密度高、吸收散射辐射多、遮光度好的特点。

CT扫描仪是诊断新型冠状病毒肺炎的方式之一。在2020年突如其来的新冠疫情影响下，市场对CT设备的需求明显增加，作为CT设备的关键组件——防散射栅格的用量也随之增多。ASG的作用是吸收和过滤从CT探测中散射、折射溢出的X射线，从而提高CT影像的质量。

ASG因为对强度、精度、遮光度、吸收辐射能力、安全性、结构稳定性等都有较高的要求，所以一般采用纯钨材料制成。金属钨的特点是高熔点、高密度、高强度、高导热率、大硬度、低热膨胀系数和低溅射侵蚀率等。虽然良好的力学、热学和电学等性能使它广泛应用于医疗、军工、电子、航天航空等领域，但也正是由于高熔点和大硬度，导致钨的机械加工非常困难。

一般来说，从钨材到*终成品要经过数道深加工技术如成形、机械加工、接合及表面处理等。然而，在加工过程中钨制品常常会出现变形、裂纹、蠕变、应力断裂等情况，进而降低其质量。

为了解决上述的问题，现代制造商表示可以用3D打印技术中的选择性激光熔化工艺（SLM）来加工钨防散射栅格。SLM技术选用激光作为能量源，按照三维CAD切片模型中规划好的路径在金属粉末床层进行逐层扫描，扫描过的金属粉末通过熔化、凝固从而达到冶金结合的效果，*终获得模型所设计的金属零件。其不仅克服了传统技术制造具有复杂形状的金属零件带来的困扰，还制备出近乎全致密且力学性能良好的金属零件。

研究表明，SLM技术的钨防散射栅格壁厚可达到0.08-0.1mm，成形精度可控制在0.02mm，致密度可高达99%，因此相对于传统技术制造的产品更适合应用于CT扫描仪中。