Segundo as estatísticas da Organización Mundial da Saúde, decenas de millóns de persoas en todo o mundo necesitan próteses. Espérase que esta poboación se duplique en 2050. Segundo o país e o grupo de idade, o 70% dos que requiren próteses afectan os membros inferiores. Actualmente, as próteses compostas reforzadas con fibra de alta calidade non están dispoñibles para a maioría dos amputados de membros inferiores debido ao alto custo asociado ao seu complexo proceso de fabricación artesanal. A maioría das próteses de pé de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) están feitas a man mediante capas de varias capas deprepregnun molde, despois cura nun tanque de prensa en quente, seguido de recorte e molienda, un procedemento manual moi caro.
Co avance da tecnoloxía, espérase que a introdución de equipos de fabricación automatizados de compostos reduzan significativamente o custo. A tecnoloxía de enrolamento de fibras, un proceso clave de fabricación de compostos, está a cambiar a forma en que se producen as próteses compostas de alto rendemento, facéndoas máis eficientes e económicas.
Que é a tecnoloxía Fiber Wrap?
O enrolamento de fibras é un proceso no que as fibras continuas se enrolan nunha matriz ou mandril rotativo. Estas fibras poden serpreimpregnadospreimpregnado deresinaou impregnado porresinadurante o proceso de enrolamento. As fibras enrólanse en camiños e ángulos específicos para cumprir as condicións de deformación e resistencia requiridas polo deseño. En definitiva, a estrutura da ferida cúrase para formar unha parte composta lixeira e de alta resistencia.
Aplicación da tecnoloxía de envoltura de fibras na fabricación de próteses
(1) Produción eficiente: a tecnoloxía de enrolamento de fibra realiza automatización e control preciso, o que fai que a produción de prótese sexa moito máis rápida. En comparación coa produción manual tradicional, o bobinado de fibra pode producir un gran número de pezas protésicas de alta calidade en pouco tempo.
(2) Redución de custos: a tecnoloxía de enrolamento de fibra pode reducir significativamente o custo de fabricación das próteses debido á mellora da eficiencia da produción e da utilización do material. Informeuse de que a adopción desta tecnoloxía pode reducir o custo das próteses nun 50%.
(3) Mellora do rendemento: a tecnoloxía de enrolamento de fibras pode controlar con precisión o aliñamento e a dirección das fibras para optimizar as propiedades mecánicas da prótese. As extremidades protésicas feitas de compostos reforzados con fibra de carbono (CFRP) non só son lixeiras, senón que tamén teñen unha resistencia e durabilidade extremadamente altas.
(4) Sostibilidade: os procesos de produción eficientes e a utilización de materiais fan que a tecnoloxía de enrolamento de fibra sexa máis respectuosa co medio ambiente. Ademais, a durabilidade e a natureza lixeira das próteses compostas axudan a reducir o desperdicio de recursos e o consumo de enerxía por parte do usuario.
Co progreso continuo da tecnoloxía de bobinados de fibra, a súa aplicación na fabricación de próteses é máis prometedora. No futuro, podemos esperar sistemas de produción máis intelixentes, opcións de materiais máis diversificadas e deseños protésicos máis personalizados. A tecnoloxía de bobinados de fibra seguirá promovendo o desenvolvemento da industria de fabricación de próteses e traerá beneficios a millóns de persoas que necesitan próteses en todo o mundo.
Progreso da investigación no exterior
Steptics, unha empresa líder na fabricación de próteses, aumentou drasticamente a accesibilidade das próteses ao industrializar a produción de próteses de CFRP coa capacidade de producir centos de pezas ao día. A empresa utiliza tecnoloxía de bobinado de fibra non só para aumentar a produtividade, senón tamén para reducir os custos de fabricación, facendo que as próteses de alto rendemento sexan accesibles para máis persoas necesitadas.
O proceso de elaboración da prótese composta de fibra de carbono de Steptics é o seguinte:
(1) Primeiro créase un tubo de formación grande utilizando bobinados de fibra, como se mostra a continuación, coa fibra de carbono T700 de Toray utilizada para as fibras.
(2) Despois de que o tubo estea curado e formado, o tubo córtase en varios segmentos (abaixo á esquerda) e cada segmento córtase de novo pola metade (abaixo á dereita) para obter unha parte semiacabada.
(3) No post-procesamento, as pezas semiacabadas mecanizan individualmente e introdúcese a tecnoloxía de personalización asistida por AI para axustar propiedades como a xeometría e a rixidez ao amputado individual.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (tamén WhatsApp)
Teléfono: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Enderezo: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Hora de publicación: 24-Xun-2024