Prema statistikama Svjetske zdravstvene organizacije, deseci milijuna ljudi diljem svijeta trebaju protetiku. Očekuje se da će se ova populacija udvostručiti do 2050. Ovisno o zemlji i dobnoj skupini, 70% onih kojima su potrebne proteze uključuju donje udove. Trenutačno visokokvalitetne kompozitne proteze ojačane vlaknima nisu dostupne većini amputiranih donjih udova zbog visokih troškova povezanih s njihovim složenim, ručno izrađenim procesom proizvodnje. Većina proteza za stopala od polimera ojačanog ugljičnim vlaknima (CFRP) izrađuje se ručno nanošenjem više slojevaprepregu kalup, zatim stvrdnjavanje u spremniku za vruću prešu, nakon čega slijedi obrezivanje i mljevenje, vrlo skup ručni postupak.
S napretkom tehnologije, očekuje se da će uvođenje automatizirane proizvodne opreme za kompozite značajno smanjiti troškove. Tehnologija namotavanja vlakana, ključni proces proizvodnje kompozita, mijenja način na koji se proizvode kompozitne protetike visokih performansi, čineći ih učinkovitijima i ekonomičnijima.
Što je Fiber Wrap tehnologija?
Namatanje vlakana je proces u kojem se kontinuirana vlakna namotavaju na rotirajući kalup ili trn. Ta se vlakna moguprepreziprethodno impregniran ssmolaili impregniran posmolatijekom procesa namotavanja. Vlakna su namotana u određenim stazama i kutovima kako bi zadovoljila uvjete deformacije i čvrstoće koje zahtijeva dizajn. U konačnici, struktura rane se stvrdnjava kako bi se formirao lagani kompozitni dio visoke čvrstoće.
Primjena Fiber Wrap tehnologije u proizvodnji protetike
(1) Učinkovita proizvodnja: tehnologija namotavanja vlakana ostvaruje automatizaciju i preciznu kontrolu, što čini proizvodnju proteze mnogo bržom. U usporedbi s tradicionalnom ručnom proizvodnjom, namotavanjem vlakana može se proizvesti veliki broj visokokvalitetnih protetskih dijelova u kratkom vremenu.
(2) Smanjenje troškova: tehnologija namotavanja vlakana može značajno smanjiti troškove proizvodnje proteza zbog poboljšanja učinkovitosti proizvodnje i iskorištenja materijala. Zabilježeno je da usvajanje ove tehnologije može smanjiti troškove proteze za oko 50%.
(3) Poboljšanje performansi: tehnologija namotavanja vlakana može precizno kontrolirati poravnanje i smjer vlakana kako bi se optimizirala mehanička svojstva proteze. Protetski udovi izrađeni od kompozita ojačanih karbonskim vlaknima (CFRP) ne samo da su lagani, već imaju i iznimno visoku čvrstoću i izdržljivost.
(4) Održivost: Učinkoviti proizvodni procesi i korištenje materijala čine tehnologiju namotavanja vlakana ekološki prihvatljivijom. Osim toga, trajnost i lagana priroda kompozitnih proteza pomažu u smanjenju rasipanja resursa i potrošnje energije od strane korisnika.
Uz kontinuirani napredak tehnologije namotavanja vlakana, njihova primjena u proizvodnji proteza sve više obećava. U budućnosti se možemo veseliti pametnijim proizvodnim sustavima, raznovrsnijim izborom materijala i personaliziranijim dizajnom protetike. Tehnologija namotavanja vlakana nastavit će promicati razvoj industrije proizvodnje proteza i donijeti dobrobit milijunima ljudi kojima su potrebne proteze diljem svijeta.
Napredak istraživanja u inozemstvu
Steptics, vodeća tvrtka za proizvodnju protetike, dramatično je povećala dostupnost protetike industrijalizacijom proizvodnje CFRP protetike s mogućnošću proizvodnje stotina dijelova dnevno. Tvrtka koristi tehnologiju namotavanja vlakana ne samo da poveća produktivnost, već i smanji troškove proizvodnje, čineći protetiku visokih performansi pristupačnom većem broju ljudi u potrebi.
Proces izrade Steptics kompozitne proteze od karbonskih vlakana je sljedeći:
(1) Velika cijev za oblikovanje najprije se stvara pomoću namotavanja vlakana, kao što je prikazano u nastavku, s Torayevim T700 karbonskim vlaknima koja se koriste za vlakna.
(2) Nakon što je cijev stvrdnuta i oblikovana, cijev se reže na više segmenata (dolje lijevo), a zatim se svaki segment ponovno prereže na pola (dolje desno) kako bi se dobio polugotovi dio.
(3) U naknadnoj obradi, polugotovi dijelovi se pojedinačno obrađuju, a tehnologija prilagodbe potpomognuta umjetnom inteligencijom uvodi se u proces kako bi se svojstva kao što su geometrija i krutost prilagodila pojedinom amputircu.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (također WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šangaj
Vrijeme objave: 24. lipnja 2024