Sicondu e statistiche di l'Organizazione Mondiale di a Salute, decine di milioni di persone in u mondu anu bisognu di protesi. Si prevede chì sta pupulazione duppierà da u 2050. Sicondu u paese è u gruppu d'età, u 70% di quelli chì anu bisognu di protesi riguardanu l'arti inferiori. Attualmente, e protesi cumposite rinforzate cù fibre di alta qualità ùn sò micca dispunibili per a maiò parte di l'amputati di l'arti inferiori per via di l'altu costu assuciatu à u so prucessu di fabricazione cumplessu è artigianale. A maiò parte di e protesi di u pede in polimeru rinforzatu cù fibre di carboniu (CFRP) sò fatte à manu stratificendu parechji strati dipreimpregnatuin un stampo, poi polimerizzazione in una pressa a caldo, seguita da rifilatura e fresatura, una procedura manuale molto costosa.
Cù l'avanzamentu di a tecnulugia, si prevede chì l'introduzione di l'attrezzatura di fabricazione automatizata per i cumposti riducerà significativamente u costu. A tecnulugia di avvolgimentu di fibre, un prucessu chjave di fabricazione di cumposti, sta cambiendu u modu in cui si producenu e protesi cumposte d'altu rendimentu, rendendule più efficienti è ecunomiche.
Chì ghjè a tecnulugia di l'avvolgimentu di fibre?
L'avvolgimentu di fibre hè un prucessu in u quale e fibre continue sò avvolte nantu à una matrice o un mandrinu rotante. Queste fibre ponu essepreimpregnatipreimpregnatu cùresinao impregnatu daresinadurante u prucessu di avvolgimentu. E fibre sò avvolte in percorsi è anguli specifici per risponde à e cundizioni di deformazione è di resistenza richieste da u disignu. Infine, a struttura avvolta hè indurita per furmà una parte cumposta ligera è d'alta resistenza.
Applicazione di a tecnulugia di l'involucru di fibre in a fabricazione di protesi
(1) Pruduzzione efficiente: A tecnulugia di avvolgimentu di fibre permette l'automatizazione è un cuntrollu precisu, ciò chì rende a pruduzzione di protesi assai più rapida. In paragone cù a pruduzzione manuale tradiziunale, l'avvolgimentu di fibre pò pruduce un gran numeru di pezzi protesichi di alta qualità in pocu tempu.
(2) Riduzione di i costi: A tecnulugia di avvolgimentu di fibre pò riduce significativamente u costu di fabricazione di protesi per via di u miglioramentu di l'efficienza di pruduzzione è di l'utilizazione di i materiali. Hè statu signalatu chì l'adozione di sta tecnulugia pò riduce u costu di e protesi di circa u 50%.
(3) Migliuramentu di e prestazioni: A tecnulugia di avvolgimentu di fibre pò cuntrullà precisamente l'allineamentu è a direzzione di e fibre per ottimizà e proprietà meccaniche di a protesi. L'arti protesichi fatti di cumpositi rinforzati cù fibre di carbone (CFRP) ùn sò micca solu ligeri, ma anu ancu una resistenza è una durabilità estremamente elevate.
(4) Sustenibilità: I prucessi di pruduzzione efficienti è l'utilizazione di i materiali rendenu a tecnulugia di avvolgimentu di fibre più rispettosa di l'ambiente. Inoltre, a durabilità è a natura ligera di e protesi cumposite aiutanu à riduce u sprecu di risorse è u cunsumu d'energia da parte di l'utente.
Cù u prugressu cuntinuu di a tecnulugia di l'avvolgimentu di e fibre, a so applicazione in a fabricazione di protesi hè più promettente. In u futuru, pudemu aspittà sistemi di pruduzzione più intelligenti, scelte di materiali più diversificate è disinni protesichi più persunalizati. A tecnulugia di l'avvolgimentu di e fibre continuerà à prumove u sviluppu di l'industria di fabricazione di protesi è à purtà benefici à milioni di persone chì anu bisognu di protesi in u mondu sanu.
Prugressu di a Ricerca à l'Esteru
Steptics, una sucietà di punta in a fabricazione di protesi, hà aumentatu dramaticamente l'accessibilità di e protesi industrializendu a produzzione di protesi CFRP cù a capacità di pruduce centinaie di pezzi à ghjornu. A cumpagnia utilizza a tecnulugia di avvolgimentu di fibre micca solu per aumentà a produtività, ma ancu per riduce i costi di fabricazione, rendendu e protesi d'altu rendimentu accessibili à più persone in bisognu.
U prucessu di fabricazione di a protesi cumposta in fibra di carbone di Steptics hè u seguente:
(1) Un grande tubu di furmazione hè prima creatu aduprendu l'avvolgimentu di fibre, cum'è mostratu quì sottu, cù a fibra di carbone T700 di Toray aduprata per e fibre.
(2) Dopu chì u tubu hè statu induritu è furmatu, u tubu hè tagliatu in parechji segmenti (in fondu à manca), è dopu ogni segmentu hè tagliatu di novu à a mità (in fondu à diritta) per ottene una parte semi-finita.
(3) In u post-processu, i pezzi semi-finiti sò machinati individualmente, è a tecnulugia di persunalizazione assistita da l'IA hè introdutta in u prucessu per adattà e proprietà cum'è a geometria è a rigidità à l'amputatu individuale.
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Data di publicazione: 24 di ghjugnu di u 2024