Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới, hàng chục triệu người trên thế giới cần chân tay giả. Dân số này dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Tùy thuộc vào quốc gia và nhóm tuổi, 70% những người cần chân giả liên quan đến chi dưới. Hiện tại, hầu hết những người bị cụt chi dưới đều không có sẵn các bộ phận giả bằng composite được gia cố bằng sợi chất lượng cao vì chi phí cao liên quan đến quy trình sản xuất thủ công, phức tạp của chúng. Hầu hết các chân giả bằng polymer gia cố bằng sợi carbon (CFRP) đều được làm bằng tay bằng cách xếp nhiều lớpchuẩn bị trướcvào khuôn, sau đó xử lý trong thùng ép nóng, tiếp theo là cắt tỉa và xay xát, một quy trình thủ công rất tốn kém.
Với sự tiến bộ của công nghệ, việc giới thiệu thiết bị sản xuất tự động cho vật liệu tổng hợp được kỳ vọng sẽ giảm chi phí đáng kể. Công nghệ cuộn sợi, một quy trình sản xuất composite quan trọng, đang thay đổi cách sản xuất các bộ phận giả bằng composite hiệu suất cao, khiến chúng hiệu quả và tiết kiệm hơn.
Công nghệ bọc sợi là gì?
Quấn sợi là quá trình trong đó các sợi liên tục được quấn vào một khuôn quay hoặc trục gá. Những sợi này có thểchuẩn bị trướcđược ngâm tẩm trướcnhựahoặc được ngâm tẩm bởinhựatrong quá trình quấn dây. Các sợi được quấn theo các đường và góc cụ thể để đáp ứng các điều kiện về biến dạng và độ bền theo yêu cầu của thiết kế. Cuối cùng, cấu trúc vết thương được xử lý để tạo thành một bộ phận composite nhẹ và có độ bền cao.
Ứng dụng công nghệ Fiber Wrap trong sản xuất chân tay giả
(1) Sản xuất hiệu quả: Công nghệ cuộn sợi thực hiện tự động hóa và điều khiển chính xác, giúp việc sản xuất chân giả nhanh hơn nhiều. So với sản xuất thủ công truyền thống, cuộn sợi có thể sản xuất một số lượng lớn các bộ phận giả chất lượng cao trong thời gian ngắn.
(2) Giảm chi phí: Công nghệ cuộn sợi có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất chân tay giả do cải thiện hiệu quả sản xuất và sử dụng vật liệu. Có báo cáo cho rằng việc áp dụng công nghệ này có thể giảm chi phí của bộ phận giả khoảng 50%.
(3) Nâng cao hiệu suất: Công nghệ cuộn sợi có thể kiểm soát chính xác sự liên kết và hướng của sợi để tối ưu hóa các tính chất cơ học của bộ phận giả. Chân tay giả làm bằng vật liệu tổng hợp gia cố bằng sợi carbon (CFRP) không chỉ nhẹ mà còn có độ bền và độ bền cực cao.
(4) Tính bền vững: Quy trình sản xuất và sử dụng nguyên liệu hiệu quả giúp công nghệ quấn sợi thân thiện với môi trường hơn. Ngoài ra, độ bền và tính chất nhẹ của chân giả bằng composite giúp giảm lãng phí tài nguyên và tiêu thụ năng lượng của người dùng.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ cuộn sợi, việc ứng dụng nó trong sản xuất chân tay giả ngày càng có triển vọng. Trong tương lai, chúng ta có thể mong đợi những hệ thống sản xuất thông minh hơn, nhiều lựa chọn vật liệu đa dạng hơn và các thiết kế chân tay giả được cá nhân hóa hơn. Công nghệ cuộn sợi sẽ tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất chân tay giả và mang lại lợi ích cho hàng triệu người có nhu cầu về chân tay giả trên toàn thế giới.
Tiến độ nghiên cứu ở nước ngoài
Steptics, một công ty sản xuất chân tay giả hàng đầu, đã tăng đáng kể khả năng tiếp cận chân tay giả bằng cách công nghiệp hóa việc sản xuất chân tay giả CFRP với khả năng sản xuất hàng trăm bộ phận mỗi ngày. Công ty sử dụng công nghệ cuộn sợi để không chỉ tăng năng suất mà còn giảm chi phí sản xuất, giúp các bộ phận giả hiệu suất cao có giá cả phải chăng hơn cho nhiều người có nhu cầu hơn.
Quy trình chế tạo chân giả bằng sợi carbon của Steptics như sau:
(1) Ống tạo hình lớn lần đầu tiên được tạo ra bằng cách sử dụng cuộn sợi, như minh họa bên dưới, với sợi carbon T700 của Toray được sử dụng làm sợi.
(2) Sau khi ống được xử lý và tạo hình, ống được cắt thành nhiều đoạn (phía dưới bên trái), sau đó mỗi đoạn lại được cắt làm đôi (phía dưới bên phải) để thu được một phần bán thành phẩm.
(3) Trong quá trình xử lý hậu kỳ, các bộ phận bán thành phẩm được gia công riêng lẻ và công nghệ tùy chỉnh được hỗ trợ bởi AI được đưa vào quy trình để điều chỉnh các đặc tính như hình học và độ cứng cho từng người cụt chi.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng là WhatsApp)
ĐT:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường xanh mới Thị trấn Xinbang Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 24-06-2024