Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, δεκάδες εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο χρειάζονται προσθετικά. Αυτός ο πληθυσμός αναμένεται να διπλασιαστεί έως το 2050. Ανάλογα με τη χώρα και την ηλικιακή ομάδα, το 70% όσων χρειάζονται προσθετικά αφορούν τα κάτω άκρα. Επί του παρόντος, οι υψηλής ποιότητας σύνθετες προθέσεις ενισχυμένες με ίνες δεν είναι διαθέσιμες στους περισσότερους ακρωτηριασμένους κάτω άκρες λόγω του υψηλού κόστους που σχετίζεται με την πολύπλοκη, χειροποίητη διαδικασία κατασκευής τους. Οι περισσότερες προθέσεις ποδιών από πολυμερές ενισχυμένο με ίνες άνθρακα (CFRP) κατασκευάζονται στο χέρι με την τοποθέτηση πολλαπλών στρώσεων...προεγχυμένοσε ένα καλούπι, στη συνέχεια σκλήρυνση σε δεξαμενή θερμής πρέσας, ακολουθούμενη από κόψιμο και φρεζάρισμα, μια πολύ ακριβή χειροκίνητη διαδικασία.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας, η εισαγωγή αυτοματοποιημένου εξοπλισμού κατασκευής σύνθετων υλικών αναμένεται να μειώσει σημαντικά το κόστος. Η τεχνολογία περιέλιξης ινών, μια βασική διαδικασία κατασκευής σύνθετων υλικών, αλλάζει τον τρόπο παραγωγής σύνθετων προσθετικών υλικών υψηλής απόδοσης, καθιστώντας τα πιο αποτελεσματικά και οικονομικά.
Τι είναι η τεχνολογία περιτύλιξης ινών;
Η περιέλιξη ινών είναι μια διαδικασία κατά την οποία συνεχείς ίνες τυλίγονται σε περιστρεφόμενη μήτρα ή άξονα. Αυτές οι ίνες μπορούν να είναιπροεμποτίσματαπρο-εμποτισμένο μερητίνηή εμποτισμένο απόρητίνηκατά τη διάρκεια της διαδικασίας περιέλιξης. Οι ίνες τυλίγονται σε συγκεκριμένες διαδρομές και γωνίες για να πληρούν τις συνθήκες παραμόρφωσης και αντοχής που απαιτούνται από το σχεδιασμό. Τελικά, η περιελιγμένη δομή σκληρύνεται για να σχηματίσει ένα ελαφρύ και υψηλής αντοχής σύνθετο εξάρτημα.
Εφαρμογή της τεχνολογίας περιτύλιξης ινών στην κατασκευή προσθετικών υλικών
(1) Αποδοτική παραγωγή: Η τεχνολογία περιέλιξης με ίνες επιτυγχάνει αυτοματοποίηση και ακριβή έλεγχο, γεγονός που καθιστά την παραγωγή προσθετικών μελών πολύ πιο γρήγορη. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή χειροκίνητη παραγωγή, η περιέλιξη με ίνες μπορεί να παράγει μεγάλο αριθμό προσθετικών εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας σε σύντομο χρονικό διάστημα.
(2) Μείωση κόστους: Η τεχνολογία περιέλιξης με ίνες μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος κατασκευής των προθέσεων λόγω της βελτίωσης της αποδοτικότητας της παραγωγής και της αξιοποίησης των υλικών. Έχει αναφερθεί ότι η υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας μπορεί να μειώσει το κόστος των προθέσεων κατά περίπου 50%.
(3) Βελτίωση της απόδοσης: Η τεχνολογία περιέλιξης ινών μπορεί να ελέγχει με ακρίβεια την ευθυγράμμιση και την κατεύθυνση των ινών για τη βελτιστοποίηση των μηχανικών ιδιοτήτων της πρόθεσης. Τα προσθετικά άκρα που κατασκευάζονται από σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες άνθρακα (CFRP) δεν είναι μόνο ελαφριά, αλλά έχουν και εξαιρετικά υψηλή αντοχή και ανθεκτικότητα.
(4) Βιωσιμότητα: Οι αποτελεσματικές διαδικασίες παραγωγής και η αξιοποίηση υλικών καθιστούν την τεχνολογία περιέλιξης ινών πιο φιλική προς το περιβάλλον. Επιπλέον, η ανθεκτικότητα και το ελαφρύ βάρος των σύνθετων προθέσεων συμβάλλουν στη μείωση της σπατάλης πόρων και της κατανάλωσης ενέργειας από τον χρήστη.
Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας περιέλιξης ινών, η εφαρμογή της στην κατασκευή προθέσεων είναι πιο ελπιδοφόρα. Στο μέλλον, μπορούμε να προσβλέπουμε σε πιο έξυπνα συστήματα παραγωγής, πιο διαφοροποιημένες επιλογές υλικών και πιο εξατομικευμένα σχέδια προσθετικών. Η τεχνολογία περιέλιξης ινών θα συνεχίσει να προωθεί την ανάπτυξη της βιομηχανίας κατασκευής προθέσεων και να φέρει οφέλη σε εκατομμύρια ανθρώπους που έχουν ανάγκη από προθέσεις σε όλο τον κόσμο.
Πρόοδος της έρευνας στο εξωτερικό
Η Steptics, μια κορυφαία εταιρεία κατασκευής προσθετικών, έχει αυξήσει δραματικά την προσβασιμότητα των προσθετικών, βιομηχανοποιώντας την παραγωγή προσθετικών από CFRP με δυνατότητα παραγωγής εκατοντάδων εξαρτημάτων την ημέρα. Η εταιρεία χρησιμοποιεί τεχνολογία περιέλιξης ινών όχι μόνο για να αυξήσει την παραγωγικότητα, αλλά και για να μειώσει το κόστος κατασκευής, καθιστώντας τα προσθετικά υψηλής απόδοσης προσιτά σε περισσότερους ανθρώπους που τα έχουν ανάγκη.
Η διαδικασία κατασκευής της σύνθετης πρόθεσης από ανθρακονήματα της Steptics έχει ως εξής:
(1) Ένας μεγάλος σωλήνας διαμόρφωσης δημιουργείται αρχικά χρησιμοποιώντας περιέλιξη ινών, όπως φαίνεται παρακάτω, με την ίνα άνθρακα T700 της Toray να χρησιμοποιείται για τις ίνες.
(2) Αφού σκληρυνθεί και διαμορφωθεί ο σωλήνας, ο σωλήνας κόβεται σε πολλά τμήματα (κάτω αριστερά) και στη συνέχεια κάθε τμήμα κόβεται ξανά στη μέση (κάτω δεξιά) για να ληφθεί ένα ημιτελές τμήμα.
(3) Κατά την μετεπεξεργασία, τα ημιτελή εξαρτήματα υποβάλλονται σε μηχανική κατεργασία μεμονωμένα και εισάγεται τεχνολογία προσαρμογής με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης για την προσαρμογή ιδιοτήτων όπως η γεωμετρία και η ακαμψία στον κάθε ακρωτηριασμένο.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
Κιν.: +86 18683776368 (επίσης WhatsApp)
Τηλ.:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Διεύθυνση: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Σαγκάη
Ώρα δημοσίευσης: 24 Ιουνίου 2024