Conform statisticilor Organizației Mondiale a Sănătății, zeci de milioane de oameni din întreaga lume au nevoie de proteze. Se preconizează că această populație se va dubla până în 2050. În funcție de țară și grupă de vârstă, 70% dintre cei care necesită proteze implică membrele inferioare. În prezent, protezele compozite de înaltă calitate armate cu fibre nu sunt disponibile pentru majoritatea amputaților de membre inferioare din cauza costului ridicat asociat procesului lor complex de fabricație manual. Majoritatea protezelor de picior cu polimer armat cu fibră de carbon (CFRP) sunt realizate manual prin stratificarea mai multor straturi deprepregîntr-o matriță, apoi întărire într-un rezervor de presare la cald, urmată de tăiere și măcinare, o procedură manuală foarte costisitoare.
Odată cu progresul tehnologiei, introducerea echipamentelor automate de producție pentru compozite va reduce semnificativ costurile. Tehnologia de bobinare cu fibre, un proces cheie de fabricare a compozitelor, schimbă modul în care sunt produse protezele compozite de înaltă performanță, făcându-le mai eficiente și mai economice.
Ce este tehnologia Fiber Wrap?
Înfășurarea fibrelor este un proces în care fibrele continue sunt înfășurate pe o matriță sau un dorn rotativ. Aceste fibre pot fipreimpregnatepreimpregnat curăşinăsau impregnate derăşinăîn timpul procesului de bobinare. Fibrele sunt înfășurate în căi și unghiuri specifice pentru a îndeplini condițiile de deformare și rezistență cerute de proiect. În cele din urmă, structura plăgii este vindecată pentru a forma o piesă compozită ușoară și de înaltă rezistență.
Aplicarea tehnologiei Fiber Wrap în fabricarea protetică
(1) Producție eficientă: tehnologia de înfășurare a fibrei realizează automatizare și control precis, ceea ce face producția de proteză mult mai rapidă. În comparație cu producția manuală tradițională, înfășurarea cu fibre poate produce un număr mare de piese protetice de înaltă calitate într-un timp scurt.
(2) Reducerea costurilor: Tehnologia de bobinare cu fibre poate reduce semnificativ costul de fabricație al protezelor datorită îmbunătățirii eficienței producției și utilizării materialelor. S-a raportat că adoptarea acestei tehnologii poate reduce costul protezei cu aproximativ 50%.
(3) Îmbunătățirea performanței: tehnologia de înfășurare a fibrelor poate controla cu precizie alinierea și direcția fibrelor pentru a optimiza proprietățile mecanice ale protezei. Membrele protetice din compozite armate cu fibră de carbon (CFRP) nu sunt doar ușoare, dar au și rezistență și durabilitate extrem de ridicate.
(4) Sustenabilitate: procesele de producție eficiente și utilizarea materialelor fac tehnologia de bobinare a fibrei mai ecologică. În plus, durabilitatea și natura ușoară a protezelor compozite ajută la reducerea risipei de resurse și a consumului de energie de către utilizator.
Odată cu progresul continuu al tehnologiei de înfășurare a fibrei, aplicarea acesteia în fabricarea de proteze este mai promițătoare. În viitor, putem aștepta cu nerăbdare sisteme de producție mai inteligente, opțiuni de materiale mai diversificate și proiecte protetice mai personalizate. Tehnologia de bobinare cu fibre va continua să promoveze dezvoltarea industriei de fabricare a protezelor și să aducă beneficii milioanelor de oameni care au nevoie de proteze din întreaga lume.
Progresul cercetării în străinătate
Steptics, o companie lider în producția de proteze, a crescut dramatic accesibilitatea protezelor prin industrializarea producției de proteze CFRP cu capacitatea de a produce sute de piese pe zi. Compania folosește tehnologia de bobinare cu fibre nu numai pentru a crește productivitatea, ci și pentru a reduce costurile de producție, făcând protezele de înaltă performanță accesibile pentru mai mulți oameni care au nevoie.
Procesul de realizare a protezei compozite din fibră de carbon Steptics este următorul:
(1) Un tub de formare mare este creat mai întâi folosind înfășurarea fibrei, așa cum se arată mai jos, cu fibră de carbon Toray T700 utilizată pentru fibre.
(2) După ce tubul este întărit și format, tubul este tăiat în mai multe segmente (stânga jos), apoi fiecare segment este tăiat din nou în jumătate (dreapta jos) pentru a obține o piesă semifinisată.
(3) În post-procesare, piesele semifabricate sunt prelucrate individual, iar tehnologia de personalizare asistată de AI este introdusă în proces pentru a ajusta proprietăți precum geometria și rigiditatea la persoana amputat individual.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (de asemenea, WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresă: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Ora postării: 24-jun-2024