טכנולוגיית סלילה של חומרים מרוכבים: פתיחת עידן חדש של ייצור תותבות בעל ביצועים גבוהים - מידע על חומרים מרוכבים

לפי הסטטיסטיקה של ארגון הבריאות העולמי, עשרות מיליוני אנשים ברחבי העולם זקוקים לתותבות. אוכלוסייה זו צפויה להכפיל את עצמה עד שנת 2050. בהתאם למדינה ולקבוצת הגיל, 70% מהזקוקים לפרוטזות מערבים את הגפיים התחתונות. נכון לעכשיו, תותבות מרוכבות מחוזקות באיכות גבוהה אינן זמינות לרוב קטועי הגפיים התחתונות בגלל העלות הגבוהה הקשורה לתהליך הייצור המורכב שלהן בעבודת יד. רוב תותבות כף הרגל המחוזקות בסיבי פחמן (CFRP) מיוצרות בעבודת יד על ידי שכבות שכבות מרובות שלprepregלתוך תבנית, ואז אשפרה במיכל כבישה חמה, ולאחר מכן חיתוך וטחינה, הליך ידני יקר מאוד.

עם התקדמות הטכנולוגיה, הצגת ציוד ייצור אוטומטי לחומרים מרוכבים צפויה להוזיל את העלות באופן משמעותי. טכנולוגיית סיפוף סיבים, תהליך ייצור מרוכבים מרכזי, משנה את האופן שבו מייצרים תותבות מרוכבות בעלות ביצועים גבוהים, והופכת אותן ליעילות וחסכוניות יותר.

מהי טכנולוגיית Fiber Wrap?

סיפוף סיבים הוא תהליך שבו סיבים רציפים מלופפים על גבי תבנית מסתובבת או ציר. סיבים אלה יכולים להיותprepregsספוג מראש עםשְׂרָףאו ספוג על ידישְׂרָףבמהלך תהליך הפיתול. הסיבים מפותלים בנתיבים ובזוויות ספציפיות כדי לעמוד בתנאי העיוות והחוזק הנדרשים על ידי התכנון. בסופו של דבר, מבנה הפצע נרפא ליצירת חלק מרוכב קל משקל ובעל חוזק גבוה.

יישום טכנולוגיית עטיפת סיבים בייצור תותבות

(1) ייצור יעיל: טכנולוגיית פיתול סיבים מיישמת אוטומציה ובקרה מדויקת, מה שהופך את ייצור התותבת למהיר הרבה יותר. בהשוואה לייצור ידני מסורתי, סיפוף סיבים יכול לייצר מספר רב של חלקים תותבים באיכות גבוהה בזמן קצר.

(2) הפחתת עלויות: טכנולוגיית פיתול סיבים יכולה להפחית משמעותית את עלות הייצור של תותבות עקב שיפור יעילות הייצור וניצול החומרים. דווח כי אימוץ טכנולוגיה זו יכול להוזיל את עלות הפרוטזה בכ-50%.

(3) שיפור הביצועים: טכנולוגיית סיפוף סיבים יכולה לשלוט במדויק על יישור וכיוון הסיבים כדי לייעל את התכונות המכניות של התותב. גפיים תותבות עשויות מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן (CFRP) הם לא רק קלים, אלא גם בעלות חוזק ועמידות גבוהים במיוחד.

(4) קיימות: תהליכי ייצור יעילים וניצול חומרים הופכים את טכנולוגיית סיפוף הסיבים לידידותית יותר לסביבה. בנוסף, העמידות והאופי הקל משקל של תותבות מרוכבות עוזרים להפחית בזבוז משאבים וצריכת אנרגיה על ידי המשתמש.

עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית סיפוף סיבים, היישום שלה בייצור תותבות מבטיח יותר. בעתיד, נוכל לצפות למערכות ייצור חכמות יותר, לבחירות חומרים מגוונות יותר ועיצובי תותבים מותאמים אישית יותר. טכנולוגיית פיתול סיבים תמשיך לקדם את הפיתוח של תעשיית ייצור התותבות ותביא תועלת למיליוני אנשים הזקוקים לתותבות ברחבי העולם.

התקדמות המחקר בחו"ל

Steptics, חברה מובילה לייצור תותבות, הגדילה באופן דרמטי את הנגישות של תותבות על ידי תיעוש ייצור תותבות CFRP עם יכולת לייצר מאות חלקים ביום. החברה משתמשת בטכנולוגיית פיתול סיבים כדי לא רק להגביר את הפרודוקטיביות, אלא גם להפחית את עלויות הייצור, מה שהופך את התותבות בעלות ביצועים גבוהים לזולים ליותר אנשים נזקקים.

תהליך הכנת תותבת מרוכבת סיבי פחמן של Steptics הוא כדלקמן:

(1) צינור יצירתי גדול נוצר לראשונה באמצעות סיפוף סיבים, כפי שמוצג להלן, כאשר סיבי הפחמן T700 של Toray משמשים לסיבים.

(2) לאחר ריפוי והיווצרות הצינור, הצינור נחתך למקטעים מרובים (למטה משמאל), ואז כל קטע נחתך שוב לחצי (מימין למטה) כדי לקבל חלק חצי מוגמר.
(3) בעיבוד שלאחר, החלקים הגמורים למחצה מעובדים בנפרד, וטכנולוגיית התאמה אישית בסיוע בינה מלאכותית מוצגת בתהליך כדי להתאים מאפיינים כגון גיאומטריה וקשיחות לקטוע הרגליים.

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (גם WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
כתובת: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, שנחאי