Според статистичките податоци на Светската здравствена организација, на десетици милиони луѓе ширум светот им е потребна протетика. Оваа популација се очекува да се удвои до 2050 година. Во зависност од земјата и возрасната група, 70% од оние на кои им е потребна протеза ги опфаќаат долните екстремитети. Во моментов, висококвалитетните композитни протези засилени со влакна се недостапни за повеќето лица со ампутирање на долните екстремитети поради високата цена поврзана со нивниот сложен, рачно изработен процес на производство. Повеќето протези за стапала армирани со полимерни влакна (CFRP) се направени рачно со поставување на повеќе слоеви наprepregво калап, потоа стврднување во резервоар за топла преса, проследено со отсекување и мелење, многу скапа рачна процедура.
Со напредокот на технологијата, воведувањето на автоматизирана опрема за производство на композити се очекува значително да ги намали трошоците. Технологијата за намотување на влакна, клучен процес на производство на композити, го менува начинот на кој се произведуваат композитните протетици со високи перформанси, што ги прави поефикасни и поекономични.
Што е технологија за обвивка со влакна?
Намотување на влакна е процес во кој континуираните влакна се намотани на ротирачка матрица или мандрела. Овие влакна можат да бидатпрепрегирапретходно импрегниран сосмолаили импрегнирани одсмолаза време на процесот на намотување. Влакната се намотани по специфични патеки и агли за да се исполнат условите за деформација и јачина што ги бара дизајнот. На крајот, структурата на раната се излекува за да се формира лесен и композитен дел со висока јачина.
Примена на технологијата за обвивка со влакна во производството на протети
(1) Ефикасно производство: Технологијата за намотување на влакна реализира автоматизација и прецизна контрола, што го прави производството на протеза многу побрзо. Во споредба со традиционалното рачно производство, намотувањето со влакна може да произведе голем број висококвалитетни протетски делови за кратко време.
(2) Намалување на трошоците: Технологијата на намотување на влакна може значително да ги намали трошоците за производство на протезите поради подобрувањето на ефикасноста на производството и искористувањето на материјалите. Беше објавено дека усвојувањето на оваа технологија може да ја намали цената на протезата за околу 50%.
(3) Подобрување на перформансите: Технологијата за намотување на влакна може прецизно да го контролира усогласувањето и насоката на влакната за да ги оптимизира механичките својства на протезата. Протетичките екстремитети направени од композити засилени со јаглеродни влакна (CFRP) не само што се лесни, туку имаат и исклучително висока јачина и издржливост.
(4) Одржливост: Ефикасните производствени процеси и искористувањето на материјалите ја прават технологијата за намотување на влакна поеколошки. Покрај тоа, издржливоста и лесната природа на композитните протези помагаат да се намали трошењето на ресурсите и потрошувачката на енергија од страна на корисникот.
Со континуираниот напредок на технологијата за намотување влакна, нејзината примена во производството на протези е повеќе ветувачка. Во иднина, можеме да очекуваме попаметни системи за производство, поразновидни избори на материјали и поперсонализирани протетски дизајни. Технологијата за намотување на влакна ќе продолжи да го промовира развојот на индустријата за производство на протези и да донесе придобивки за милиони луѓе на кои им требаат протези ширум светот.
Напредок на истражување во странство
Steptics, водечка компанија за производство на протети, драматично ја зголеми пристапноста до протетиката со индустријализирање на производството на CFRP протетика со можност за производство на стотици делови дневно. Компанијата користи технологија за намотување на влакна не само за да ја зголеми продуктивноста, туку и да ги намали трошоците за производство, правејќи ја протетиката со високи перформанси достапна за повеќе луѓе на кои им е потребна.
Процесот на изработка на композитната протеза од јаглеродни влакна на Steptics е како што следува:
(1) Прво се создава голема цевка за формирање со помош на намотување на влакна, како што е прикажано подолу, со Toray's T700 јаглеродни влакна што се користат за влакната.
(2) Откако цевката е стврдната и формирана, цевката се сече на повеќе сегменти (долу лево), а потоа секој сегмент повторно се сече на половина (долу десно) за да се добие полупроизведен дел.
(3) Во пост-обработката, полупроизводите делови се обработуваат поединечно, а технологијата за прилагодување со помош на вештачка интелигенција е воведена во процесот за прилагодување на својствата како што се геометријата и вкочанетоста на поединецот со ампутирање.
Шангај Орисен за нова технологија за материјали, Ltd
М: +86 18683776368 (исто така WhatsApp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: бр. 398 Нов зелен пат Xinbang Town Songjiang District, Шангај
Време на објавување: 24.06.2024