Prema statistikama Svjetske zdravstvene organizacije, desetine miliona ljudi širom svijeta trebaju proteze. Očekuje se da će se ova populacija udvostručiti do 2050. godine. U zavisnosti od zemlje i starosne grupe, 70% onih kojima su potrebne proteze odnose se na donje ekstremitete. Trenutno, visokokvalitetne kompozitne proteze ojačane vlaknima nisu dostupne većini amputiranih donjih ekstremiteta zbog visokih troškova povezanih sa njihovim složenim, ručnim procesom proizvodnje. Većina proteza za stopala od polimera ojačanog ugljičnim vlaknima (CFRP) izrađuje se ručno slaganjem više slojeva...prepregu kalup, zatim stvrdnjavanje u posudi za vruću prešu, nakon čega slijedi obrezivanje i glodanje, vrlo skup ručni postupak.
S napretkom tehnologije, očekuje se da će uvođenje automatizirane proizvodne opreme za kompozite značajno smanjiti troškove. Tehnologija namotavanja vlakana, ključni proces proizvodnje kompozita, mijenja način na koji se proizvode visokoperformansne kompozitne proteze, čineći ih efikasnijim i ekonomičnijim.
Šta je tehnologija obmotavanja vlaknima?
Namotavanje vlakana je proces u kojem se kontinuirana vlakna namotavaju na rotirajući kalup ili trn. Ova vlakna mogu bitiprepregiprethodno impregniran sasmolaili impregnirane od stranesmolatokom procesa namotavanja. Vlakna se namotavaju u određenim putanjama i pod određenim uglovima kako bi se zadovoljili uslovi deformacije i čvrstoće koje zahtijeva dizajn. Na kraju, namotana struktura se stvrdnjava kako bi se formirao lagani i visokočvrsti kompozitni dio.
Primjena tehnologije obmotavanja vlaknima u proizvodnji proteza
(1) Efikasna proizvodnja: Tehnologija namotavanja vlakana omogućava automatizaciju i preciznu kontrolu, što znatno ubrzava proizvodnju proteza. U poređenju sa tradicionalnom ručnom proizvodnjom, namotavanje vlakana može proizvesti veliki broj visokokvalitetnih protetskih dijelova za kratko vrijeme.
(2) Smanjenje troškova: Tehnologija namotavanja vlakana može značajno smanjiti troškove proizvodnje proteza zbog poboljšanja efikasnosti proizvodnje i iskorištenja materijala. Izvješteno je da usvajanje ove tehnologije može smanjiti troškove proteza za oko 50%.
(3) Poboljšanje performansi: Tehnologija namotavanja vlakana može precizno kontrolirati poravnanje i smjer vlakana kako bi se optimizirala mehanička svojstva proteze. Protetski udovi izrađeni od kompozita ojačanih ugljičnim vlaknima (CFRP) nisu samo lagani, već imaju i izuzetno visoku čvrstoću i izdržljivost.
(4) Održivost: Efikasni proizvodni procesi i korištenje materijala čine tehnologiju namotavanja vlakana ekološki prihvatljivijom. Osim toga, izdržljivost i mala težina kompozitnih proteza pomažu u smanjenju rasipanja resursa i potrošnje energije od strane korisnika.
S kontinuiranim napretkom tehnologije namotavanja vlakana, njena primjena u proizvodnji proteza je sve obećavajuća. U budućnosti se možemo radovati pametnijim proizvodnim sistemima, raznovrsnijem izboru materijala i personalizovanijim dizajnima proteza. Tehnologija namotavanja vlakana će nastaviti da podstiče razvoj industrije proizvodnje proteza i donositi koristi milionima ljudi kojima su potrebne proteze širom svijeta.
Napredak u istraživanju u inostranstvu
Steptics, vodeća kompanija za proizvodnju proteza, dramatično je povećala dostupnost proteza industrijalizacijom proizvodnje CFRP proteza s mogućnošću proizvodnje stotina dijelova dnevno. Kompanija koristi tehnologiju namotavanja vlakana ne samo da bi povećala produktivnost, već i smanjila troškove proizvodnje, čineći visokoučinkovite proteze pristupačnim većem broju ljudi kojima su potrebne.
Proces izrade Stepticsove proteze od karbonskih vlakana je sljedeći:
(1) Prvo se kreira velika cijev za oblikovanje pomoću namotavanja vlakana, kao što je prikazano dolje, s Torayevim T700 karbonskim vlaknima koja se koriste za vlakna.
(2) Nakon što se cijev stvrdne i oblikuje, reže se na više segmenata (dolje lijevo), a zatim se svaki segment ponovo prepolovi (dolje desno) kako bi se dobio poluproizvod.
(3) U naknadnoj obradi, poluproizvedeni dijelovi se pojedinačno obrađuju, a u proces se uvodi tehnologija prilagođavanja uz pomoć umjetne inteligencije kako bi se svojstva poput geometrije i krutosti prilagodila pojedinačnoj osobi s amputiranim udovima.
Šangaj Orisen tehnologija novih materijala, d.o.o.
M: +86 18683776368 (također WhatsApp)
Tel: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: BR. 398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šangaj
Vrijeme objave: 24. juni 2024.