Selon les statistiques de l’Organisation mondiale de la santé, des dizaines de millions de personnes dans le monde ont besoin de prothèses. Cette population devrait doubler d'ici 2050. Selon les pays et les tranches d'âge, 70 % des personnes nécessitant des prothèses concernent les membres inférieurs. Actuellement, les prothèses composites renforcées de fibres de haute qualité ne sont pas disponibles pour la plupart des amputés des membres inférieurs en raison du coût élevé associé à leur processus de fabrication complexe et artisanal. La plupart des prothèses de pied en polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) sont fabriquées à la main en superposant plusieurs couches depréimprégnédans un moule, puis durcissement dans une cuve de presse chaude, suivi du détourage et du fraisage, une procédure manuelle très coûteuse.
Avec les progrès de la technologie, l’introduction d’équipements de fabrication automatisés pour les composites devrait réduire considérablement les coûts. La technologie d’enroulement des fibres, un procédé clé de fabrication des composites, change la manière dont les prothèses composites hautes performances sont produites, les rendant plus efficaces et économiques.
Qu’est-ce que la technologie Fiber Wrap ?
Le bobinage de fibres est un processus dans lequel des fibres continues sont enroulées sur une filière ou un mandrin rotatif. Ces fibres peuvent êtrepréimprégnéspré-imprégné derésineou imprégné derésinependant le processus de bobinage. Les fibres sont enroulées selon des chemins et des angles spécifiques pour répondre aux conditions de déformation et de résistance requises par la conception. Finalement, la structure de la plaie est durcie pour former une pièce composite légère et très résistante.
Application de la technologie Fiber Wrap dans la fabrication de prothèses
(1) Production efficace : La technologie d’enroulement des fibres réalise une automatisation et un contrôle précis, ce qui rend la production de prothèses beaucoup plus rapide. Par rapport à la production manuelle traditionnelle, l’enroulement de fibres peut produire un grand nombre de pièces prothétiques de haute qualité en peu de temps.
(2) Réduction des coûts : la technologie d'enroulement des fibres peut réduire considérablement le coût de fabrication des prothèses grâce à l'amélioration de l'efficacité de la production et de l'utilisation des matériaux. Il a été rapporté que l'adoption de cette technologie peut réduire le coût des prothèses d'environ 50 %.
(3) Amélioration des performances : La technologie d'enroulement des fibres peut contrôler avec précision l'alignement et la direction des fibres pour optimiser les propriétés mécaniques de la prothèse. Les membres prothétiques en composites renforcés de fibres de carbone (CFRP) sont non seulement légers, mais présentent également une résistance et une durabilité extrêmement élevées.
(4) Durabilité : des processus de production efficaces et l’utilisation des matériaux rendent la technologie d’enroulement des fibres plus respectueuse de l’environnement. De plus, la durabilité et la légèreté des prothèses composites contribuent à réduire le gaspillage de ressources et la consommation d’énergie de l’utilisateur.
Avec les progrès continus de la technologie d’enroulement des fibres, son application dans la fabrication de prothèses est plus prometteuse. À l’avenir, nous pouvons nous attendre à des systèmes de production plus intelligents, à des choix de matériaux plus diversifiés et à des conceptions prothétiques plus personnalisées. La technologie d’enroulement de fibres continuera de promouvoir le développement de l’industrie de fabrication de prothèses et apportera des avantages à des millions de personnes ayant besoin de prothèses dans le monde.
Progrès de la recherche à l’étranger
Steptics, une entreprise leader dans la fabrication de prothèses, a considérablement augmenté l'accessibilité des prothèses en industrialisant la production de prothèses CFRP avec la capacité de produire des centaines de pièces par jour. L'entreprise utilise la technologie d'enroulement des fibres non seulement pour augmenter la productivité, mais également pour réduire les coûts de fabrication, rendant ainsi les prothèses hautes performances abordables pour un plus grand nombre de personnes dans le besoin.
Le processus de fabrication de la prothèse composite en fibre de carbone de Steptics est le suivant :
(1) Un grand tube de formage est d'abord créé à l'aide d'un enroulement de fibre, comme indiqué ci-dessous, avec la fibre de carbone T700 de Toray utilisée pour les fibres.
(2) Une fois le tube durci et formé, le tube est coupé en plusieurs segments (en bas à gauche), puis chaque segment est à nouveau coupé en deux (en bas à droite) pour obtenir une pièce semi-finie.
(3) Lors du post-traitement, les pièces semi-finies sont usinées individuellement et une technologie de personnalisation assistée par IA est introduite dans le processus pour ajuster les propriétés telles que la géométrie et la rigidité à chaque amputé.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M : +86 18683776368 (également WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresse : NO.398, nouvelle route verte, ville de Xinbang, district de Songjiang, Shanghai
Heure de publication : 24 juin 2024