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一種復合結構型材及立體定位床的制作方法

文檔序號:1185477閱讀:145來源:國知局
專利名稱:一種復合結構型材及立體定位床的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種型材,尤其涉及一種重量輕、強度高的復合結構型材。
背景技術
立體定位床是放療設備中用于承載人體并固定治療坐標的部件,由于其在應用時具有上下、左右和前后三個維度的運動,從而使病人的病灶定位在放療設備射線聚焦的交點處,因此得名為立體定位床?,F(xiàn)有的立體定位床是以碳纖維為主要材料的一種一體成形的實體結構,碳纖維由于其低密度、耐摩擦、震動衰減性高、以及射線穿透性高,非磁體但有電磁屏蔽性等特點而被主流使用。然而由于碳纖維生產工藝復雜,國內技術不成熟,目前大都依賴進口,成本相當高昂,在實體結構中大量使用的碳纖維顯然不經濟。那么,如何研究出一種材料或技術,使其既滿足立體定位床的使用要求如低密度、高強度、射線穿透性高以及無磁性等,又能適度降低設備的制造成本,將是國民生產經濟中一項重要的課題。日本,歐洲,美國等發(fā)達國家有很好的耐高溫、高強度的發(fā)泡材料,例如專利號力 US5888642 白勺禾!J&Jf 白勺一禾中 “syntactic foam core material for composite structures"(復合結構的復合發(fā)泡塑料核心材料),這種耐高溫、高強度的發(fā)泡材料密度小,然而,由于我們國家的技術水平不高,導致了即使從這些國家進口這種耐高溫、高強度的發(fā)泡材料,也無法對這種材料進行成型。現(xiàn)有技術中有許多關于在中空的殼體內填充填充物來完成要解決的技術問題的專利或專利申請,例如專利號為“200720094558. 6”的中國專利公開的一種“用于空心型材成形的填充物”,解決空心鋁合金型材彎曲時產生的凹陷問題,提高成型質量;申請?zhí)枮?“200510032838. χ”的中國專利申請公開的一種“向空心外殼內加入填充物的方法”,解決的問題是防止填充物移動,固定外殼形狀,從而提高玩具的品質;以上所述的現(xiàn)有技術均沒有解決以上所述立體定位床存在的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是提供一種復合結構型材,解決現(xiàn)有技術中放射治療設備中使用的立體定位床成本高的問題,即實現(xiàn)了一種比重小、強度高的復合結構型材,滿足了立體定位床的材質要求,而且適型性好,便于制造符合人體治療狀態(tài)下的治療床體。為解決以上技術問題,本發(fā)明提供一種復合結構型材,包括殼體,具有空腔;填充于所述殼體的空腔的粒狀體,粒狀體的比重彡0. 5 ;以及填充于所述殼體的空腔的粘合劑,粘合所述粒狀體??蛇x的,所述粒狀體選自泡沫球、空心玻璃球、空心陶瓷球、空心金屬球、塑料球中的一種或其任意組合??蛇x的,所述粘合劑包括熱固性樹脂或者熱塑性樹脂??蛇x的,所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或其組合。
可選的,所述粘合劑選自PVC膠水、PVC膠黏劑中的一種或其組合。可選的,所述殼體具有至少一開口??蛇x的,所述粘合劑為環(huán)氧樹脂和固化劑的混合物,其中環(huán)氧樹脂和固化劑的重量比為2 1??蛇x的,所述殼體材料為碳纖維。本發(fā)明還提供一種立體定位床,包括平板狀的本體,所述本體包括一底部和一蓋設于所述底部的蓋部;所述底部包括多個連接在一起的板塊狀部件,所述板塊狀部件使用以上所述的復合結構型材??蛇x的,所述殼體為方形。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的型材在殼體的空腔填充輕質(比重< 0. 5)的粒狀體,并且粒狀體通過填充于殼體的空腔內的粘合劑粘合在一起;當粘合劑和粒狀體固結后,此種型材重量輕, 且具有高強度;而且由于粒狀體和粘合劑適形性好,因此,可以制造出各種形狀的型材。本發(fā)明的立體定位床將用于躺人的平板狀的本體分為底部和蓋設于底部的蓋部; 其中底部包括多個連接在一起的板塊狀部,所述板塊狀部件使用以上所述的復合結構型材。和現(xiàn)有技術中一體成型的立體定位床相比,其成本大大降低,重量輕,并且可以滿足立體定位床對強度的要求。


圖1為本發(fā)明具體實施例的復合結構型材的立體結構示意圖;圖2為本發(fā)明具體實施例的復合結構型材的截面部分放大示意圖;圖3為立體定位床的立體結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明具體實施方式
的復合結構型材在殼體的空腔內填充輕質(比重< 0. 5)的粒狀體,并且粒狀體通過填充于殼體空腔內的粘合劑粘合在一起;當粘合劑和粒狀體固結后,此種復合結構型材重量輕,強度高,適形性好。下面結合附圖對本發(fā)明具體實施例的復合結構型材做詳細說明。圖1為本發(fā)明具體實施例的型材的立體結構示意圖,圖2為本發(fā)明具體實施例的型材的截面部分放大示意圖,圖中以長方體狀的型材為例進行說明。參考圖1,結合參考圖 2,本發(fā)明的型材包括殼體10,其包括空腔11 ;填充于所述空腔內的粒狀體13,該粒狀體比重< 0. 5 ;填充于所述空腔11內的粘合劑14,用于粘合所述粒狀體13。在圖示所示的本發(fā)明的具體實施例中,殼體10為長方體狀,其具有至少一開口, 在本發(fā)明具體實施例的長方體狀殼體,殼體10在其一端面上具有一開口 15,粒狀體13通過殼體10的開口 15裝設于所述空腔11內,粒狀體13填滿所述空腔11為佳。在本發(fā)明的具體實施例中殼體10采用的材料為碳纖維,然而此材料并不為本發(fā)明的限定,在其他具體的實例中,殼體10可以采用鋁、合金等材料,殼體10的壁厚可以根據實際使用的需要進行設定,在此不做限定。需要說明的是,圖示僅為表明本發(fā)明的實質,并沒有對附圖進行和實物完全相同的表示,在本發(fā)明的具體實施例中,殼體10可以為任意形狀,根據實際使用本發(fā)明的復合結構型材的需要,使用符合實際使用需求的形狀,以放射治療設備的立體定位床為例,殼體10的形狀可以為治療床的形狀。在本發(fā)明中,粒狀體13為輕質顆粒狀,其可以選自泡沫球、空心玻璃球、空心陶瓷球、空心金屬球、塑料球中的一種或其任意組合,也就是說,粒狀體13要選擇比重小的顆粒狀物體,本實施例選用普通泡沫球,其比重為0. 2,因此重量很輕,將泡沫球作為粒狀體13 填充入殼體10的空腔11內時,由于泡沫自身的重量很輕,因此可以使本發(fā)明具體實施例的型材重量很輕,在與粘合劑粘結在一起時具有比泡沫自身強度高幾十倍的強度。在本發(fā)明的其他具體實施例中,如對射線屏蔽和磁性無要求的情況下,粒狀體13也可以選擇金屬球,但是由于金屬球的比重大,如果采用實心金屬球將不能滿足本發(fā)明的型材重量輕的特點,因此選用金屬球作為粒狀體填充殼體10的空腔時,可以選用空心的金屬球,空心占整體金屬球的比率越大,金屬球的比重越小,重量也就越輕,可以更好的滿足本發(fā)明的型材重量輕的特點。另外也可以選用空心的玻璃球作為粒狀體。以上所述均是以一種顆粒狀物體作為粒狀體填充中空殼體的空腔,在本發(fā)明的其他實施例中,粒狀體的種類不限于一種,也可以是以上所述的泡沫球、空心玻璃球、空心陶瓷球、空心金屬球、塑料球的任意組合。以上所述的粒狀體僅為例舉,而非窮舉。在本發(fā)明的具體實施例中,所述粘合劑包括熱固性樹脂或者熱塑性樹脂;其中,所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或其組合。所述粘合劑也可選自PVC膠水、PVC膠黏劑中的一種或其組合。在本發(fā)明的較佳實施例中,粘合劑選用環(huán)氧樹脂,當粘合劑和粒狀體固結后,此種型材進一步具有耐高溫的特性。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,粘合劑為環(huán)氧樹脂和固化劑的混合物,環(huán)氧樹脂和固化劑的重量比為2 1。本發(fā)明的型材,可以根據中空殼體的形狀而具有不同的形狀,可以用于各種需要使用輕質、且耐高溫、高強度的場合,例如還可以用于航空航天中的飛機機翼。下面以優(yōu)選具體實施例的復合結構型材制作試驗為例說明本發(fā)明具體實施例的復合結構型材的形成方法,將3克的粒狀體與60克環(huán)氧樹脂、30克固化劑的在溫度為23°C 時攪拌均勻,放置2 2. 5小時后,再進行一次攪拌,將下沉的環(huán)氧樹脂、固化劑的混合物攪拌均勻后將其裝填入體積為120mm*98mm*18mm的殼體的空腔內,然后放置裝填好的殼體, 放置的時間根據溫度的不同而不同,在該具體實施例中,在溫度為23°C時,放置的時間為3 天,在環(huán)氧樹脂、固化劑組成的粘合劑固化后復合結構型材即可達到高強度的特點。粒狀體和粘合劑牢牢的粘結在一起具有高強度。其中,粘合劑的固結方式根據選用的粘合劑種類的不同,會采用不同固化的方式,例如本發(fā)明具體實施例中,采用熱固性樹脂中的環(huán)氧樹脂與固化劑的混合物作為粘合劑使用時,利用將環(huán)氧樹脂、固化劑以及粒狀體攪拌均勻后放置適當時間的方法使其固化。根據以上所述的復合結構型材,本發(fā)明將該復合結構型材應用于立體定位床,圖3 為立體定位床的立體結構示意圖,參考圖3,本發(fā)明的立體定位床包括平板狀的本體20, 所述本體20包括一底部21和一蓋設于所述底部的蓋部(圖中未示);所述底部21包括多個連接在一起的板塊狀部件22,所述板塊狀部件使用以上所述的復合結構型材。在本發(fā)明的具體實施例中,所述板塊部件的殼體23為方形,在本發(fā)明中的殼體23對應于以上所述的復合結構型材包括的殼體10。在其他實施例中,所述板塊部件的殼體可以為三角形,圓形等。在本發(fā)明的該具體實施例中,立體定位床還包括一頭腔24,兩側壁25,其中兩側壁25 呈弧形并與所述的本體連接,所述頭腔24呈類拱形狀,于所述兩側壁25連接。頭腔24和兩側壁25由炭纖維形成。在制造以上所述的立體定位床時,可以首先根據以上所述的制造復合結構型材的方法形成立體定位床中包括的板塊狀部件,然后將各個板塊狀部件連接一起,并將底部包括的其他部件連接起來形成立體定位床的底部。也可以首先提供包括各個連接在一起的殼體23的底部21,然后在各個殼體23內填充粒狀體和粘合劑,其方法請參考以上所述的形成復合結構型材的方法。底部形成后,將蓋體蓋設于底部并進行連接。本發(fā)明的立體定位床將用于躺人的平板狀的本體分為底部和蓋設于底部的蓋部; 其中底部包括多個連接在一起的板塊狀部,所述板塊狀部件使用以上所述的復合結構型材。和現(xiàn)有技術中一體成型的立體定位床相比,其成本大大降低,重量輕,并且可以滿足立體定位床對強度的要求。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容,依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種復合結構型材,其特征在于,包括殼體,具有空腔;填充于所述殼體的空腔的粒狀體,其比重< 0. 5 ;以及填充于所述殼體的空腔的粘合劑,粘合所述粒狀體。
2.如權利要求1所述的復合結構型材,其特征在于,所述粒狀體選自泡沫球、空心玻璃球、空心陶瓷球、空心金屬球、塑料球中的一種或其任意組合。
3.如權利要求1或2任一項所述的復合結構型材,其特征在于,所述粘合劑包括熱固性樹脂或者熱塑性樹脂。
4.如權利要求3所述的復合結構型材,其特征在于,所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或其組合。
5.如權利要求4所述的復合結構型材,其特征在于,所述粘合劑為環(huán)氧樹脂和固化劑的混合物,其中環(huán)氧樹脂和固化劑的重量比為2 1。
6.如權利要求1或2任一項所述的復合結構型材,其特征在于,所述粘合劑選自PVC膠水、PVC膠黏劑中的一種或其組合。
7.如權利要求1所述的復合結構型材,其特征在于,所述殼體具有至少一開口。
8.如權利要求1所述的復合結構型材,其特征在于,所述殼體材料為碳纖維。
9.一種立體定位床,其特征在于,包括平板狀的本體,所述本體包括一底部和一蓋設于所述底部的蓋部;所述底部包括多個連接在一起的板塊狀部件,所述板塊狀部件使用權利要求1至8任一項所述復合結構型材。
10.如權利要求9所述的立體定位床,其特征在于,所述殼體為方形。
全文摘要
一種復合結構型材及立體定位床,包括殼體,具有空腔;填充于所述殼體的空腔的粒狀體;填充于所述殼體的空腔的粘合劑,粘合所述粒狀體。此種復合結構型材比重小,強度高,適型性好,適用場合廣泛。
文檔編號A61N5/00GK102309820SQ20101022187
公開日2012年1月11日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權日2010年6月29日
發(fā)明者宋世鵬 申請人:上海世鵬實驗室科技發(fā)展有限公司, 宋世鵬
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