Po statističnih podatkih Svetovne zdravstvene organizacije več deset milijonov ljudi po vsem svetu potrebuje protetiko. Pričakuje se, da se bo ta populacija do leta 2050 podvojila. Odvisno od države in starostne skupine 70 % tistih, ki potrebujejo proteze, vključuje spodnje okončine. Trenutno visokokakovostne kompozitne proteze, ojačane z vlakni, niso na voljo večini amputirancev spodnjih okončin zaradi visokih stroškov, povezanih z njihovim zapletenim, ročno izdelanim proizvodnim procesom. Večina nožnih protez s polimerom, ojačenim s karbonskimi vlakni (CFRP) je izdelanih ročno z nanosom več plastiprepregv kalup, nato strjevanje v posodi za vročo stiskalnico, čemur sledi obrezovanje in rezkanje, kar je zelo drag ročni postopek.
Z napredkom tehnologije naj bi uvedba avtomatizirane proizvodne opreme za kompozite znatno znižala stroške. Tehnologija navijanja vlaken, ključni proizvodni proces kompozitov, spreminja način izdelave visoko zmogljive kompozitne protetike, zaradi česar je bolj učinkovita in ekonomična.
Kaj je tehnologija Fibre Wrap?
Navijanje vlaken je postopek, pri katerem se neprekinjena vlakna navijejo na vrtljivo matrico ali trn. Ta vlakna so lahkoprepregipredhodno impregniran zsmolaali impregniran zsmolamed postopkom navijanja. Vlakna so navita v določenih poteh in kotih, da izpolnijo deformacijske in trdnostne pogoje, ki jih zahteva zasnova. Na koncu se struktura rane strdi, da se oblikuje lahek in visoko trdni kompozitni del.
Uporaba tehnologije Fiber Wrap v izdelavi protetike
(1) Učinkovita proizvodnja: Tehnologija navijanja vlaken omogoča avtomatizacijo in natančen nadzor, zaradi česar je proizvodnja proteze veliko hitrejša. V primerjavi s tradicionalno ročno proizvodnjo lahko z navijanjem vlaken v kratkem času proizvedemo veliko število visokokakovostnih protetičnih delov.
(2) Zmanjšanje stroškov: Tehnologija navijanja vlaken lahko znatno zmanjša proizvodne stroške protez zaradi izboljšanja proizvodne učinkovitosti in izkoristka materiala. Poročali so, da lahko sprejetje te tehnologije zniža stroške proteze za približno 50 %.
(3) Izboljšanje zmogljivosti: tehnologija navijanja vlaken lahko natančno nadzoruje poravnavo in smer vlaken za optimizacijo mehanskih lastnosti proteze. Protetični udi, izdelani iz kompozitov, ojačanih z ogljikovimi vlakni (CFRP), niso le lahki, ampak imajo tudi izjemno visoko trdnost in vzdržljivost.
(4) Trajnost: Učinkoviti proizvodni procesi in uporaba materialov naredijo tehnologijo navijanja vlaken okolju prijaznejšo. Poleg tega vzdržljivost in lahka narava kompozitnih protez pomagata zmanjšati izgubo virov in porabo energije s strani uporabnika.
Z nenehnim napredkom tehnologije navijanja vlaken je njena uporaba pri izdelavi protez bolj obetavna. V prihodnosti se lahko veselimo pametnejših proizvodnih sistemov, bolj raznolikih izbir materialov in bolj personaliziranih protetičnih modelov. Tehnologija navijanja vlaken bo še naprej spodbujala razvoj industrije izdelave protez in prinašala koristi milijonom ljudi, ki potrebujejo proteze po vsem svetu.
Napredek raziskav v tujini
Steptics, vodilno podjetje za proizvodnjo protetike, je dramatično povečalo dostopnost protetike z industrializacijo proizvodnje CFRP protetike z zmožnostjo proizvodnje na stotine delov na dan. Podjetje uporablja tehnologijo navijanja vlaken, da ne samo poveča produktivnost, ampak tudi zmanjša proizvodne stroške, zaradi česar je visokozmogljiva protetika cenovno dostopna več ljudem v stiski.
Postopek izdelave Stepticsove kompozitne proteze iz ogljikovih vlaken je naslednji:
(1) Velika oblikovalna cev se najprej ustvari z navijanjem vlaken, kot je prikazano spodaj, pri čemer se za vlakna uporabijo Torayjeva ogljikova vlakna T700.
(2) Ko je cev utrjena in oblikovana, se cevje razreže na več segmentov (spodaj levo), nato pa se vsak segment ponovno prereže na pol (spodaj desno), da dobimo polizdelke.
(3) V naknadni obdelavi so polizdelki posamično strojno obdelani, v proces pa je uvedena tehnologija prilagajanja s pomočjo umetne inteligence za prilagajanje lastnosti, kot sta geometrija in togost, posameznemu bolniku z amputacijo.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (tudi WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Naslov: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šanghaj
Čas objave: 24. junija 2024