Ifølge Verdens helseorganisasjons statistikk trenger titalls millioner mennesker rundt om i verden proteser. Denne befolkningen forventes å dobles innen 2050. Avhengig av land og aldersgruppe involverer 70 % av de som trenger proteser underekstremitetene. For tiden er høykvalitets fiberforsterkede komposittproteser utilgjengelige for de fleste amputerte underekstremiteter på grunn av de høye kostnadene forbundet med deres komplekse, håndlagde produksjonsprosess. De fleste fotproteser med karbonfiberforsterket polymer (CFRP) lages for hånd ved å legge flere lag medprepreginn i en form, deretter herding i en varmpresstank, etterfulgt av trimming og fresing, en svært kostbar manuell prosedyre.
Med utviklingen av teknologien forventes introduksjonen av automatisert produksjonsutstyr for kompositter å redusere kostnadene betydelig. Fiberviklingsteknologi, en viktig komposittproduksjonsprosess, endrer måten høyytelses komposittproteser produseres på, og gjør dem mer effektive og økonomiske.
Hva er Fiber Wrap Technology?
Fibervikling er en prosess der kontinuerlige fibre vikles på en roterende dyse eller dor. Disse fibrene kan væreprepregsforhåndsimpregnert medharpikseller impregnert avharpiksunder viklingsprosessen. Fibrene er viklet i spesifikke baner og vinkler for å møte deformasjons- og styrkeforholdene som kreves av designet. Til syvende og sist herdes sårstrukturen for å danne en lett og høystyrke komposittdel.
Anvendelse av Fiber Wrap-teknologi i proteseproduksjon
(1) Effektiv produksjon: Fiberviklingsteknologi realiserer automatisering og presis kontroll, noe som gjør produksjonen av protese mye raskere. Sammenlignet med tradisjonell manuell produksjon kan fibervikling produsere et stort antall høykvalitets protesedeler på kort tid.
(2) Kostnadsreduksjon: Fiberviklingsteknologi kan redusere produksjonskostnadene for proteser betydelig på grunn av forbedring av produksjonseffektivitet og materialutnyttelse. Det har blitt rapportert at bruk av denne teknologien kan redusere kostnadene for protese med omtrent 50 %.
(3) Ytelsesforbedring: Fiberviklingsteknologi kan nøyaktig kontrollere innrettingen og retningen til fibrene for å optimere de mekaniske egenskapene til protesen. Lemmerproteser laget av karbonfiberforsterkede kompositter (CFRP) er ikke bare lette, men har også ekstremt høy styrke og holdbarhet.
(4) Bærekraft: Effektive produksjonsprosesser og materialutnyttelse gjør fiberviklingsteknologi mer miljøvennlig. I tillegg bidrar holdbarheten og den lette naturen til komposittproteser med å redusere ressurssløsing og energiforbruk til brukeren.
Med den kontinuerlige utviklingen av fiberviklingsteknologi er bruken av den i proteseproduksjon mer lovende. I fremtiden kan vi se frem til smartere produksjonssystemer, mer varierte materialvalg og mer personlig protesedesign. Fiberviklingsteknologi vil fortsette å fremme utviklingen av proteseproduksjonsindustrien og gi fordeler for millioner av mennesker som trenger proteser rundt om i verden.
Utenlandsforskningsfremgang
Steptics, et ledende proteseproduksjonsselskap, har dramatisk økt tilgjengeligheten til proteser ved å industrialisere produksjonen av CFRP-proteser med evnen til å produsere hundrevis av deler per dag. Selskapet bruker fiberviklingsteknologi for ikke bare å øke produktiviteten, men også redusere produksjonskostnadene, noe som gjør proteser med høy ytelse rimelig for flere mennesker i nød.
Prosessen med å lage Steptics' karbonfiberkomposittprotese er som følger:
(1) Et stort formingsrør lages først ved bruk av fibervikling, som vist nedenfor, med Torays T700 karbonfiber som brukes til fibrene.
(2) Etter at røret er herdet og dannet, kuttes røret i flere segmenter (nederst til venstre), og deretter kuttes hvert segment i to igjen (nederst til høyre) for å oppnå en halvferdig del.
(3) Ved etterbehandling blir de halvferdige delene individuelt maskinert, og AI-assistert tilpasningsteknologi introduseres i prosessen for å justere egenskaper som geometri og stivhet til den enkelte amputerte.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(også WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresse: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Innleggstid: 24. juni 2024