Prema statistikama Svjetske zdravstvene organizacije, deseci milijuna ljudi diljem svijeta trebaju proteze. Očekuje se da će se ta populacija udvostručiti do 2050. Ovisno o zemlji i dobnoj skupini, 70% onih kojima su potrebne proteze odnosi se na donje udove. Trenutno, visokokvalitetne kompozitne proteze ojačane vlaknima nisu dostupne većini amputiranih donjih udova zbog visokih troškova povezanih s njihovim složenim, ručno izrađenim procesom proizvodnje. Većina proteza za stopala od polimera ojačanog ugljičnim vlaknima (CFRP) izrađuje se ručno slaganjem više slojeva...prepregu kalup, zatim stvrdnjavanje u spremniku 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 namatanja vlakana, ključni proces proizvodnje kompozita, mijenja način proizvodnje visokoučinkovitih kompozitnih proteza, čineći ih učinkovitijima i ekonomičnijima.
Što je tehnologija omatanja vlaknima?
Namotavanje vlakana je proces u kojem se kontinuirana vlakna namotavaju na rotirajući kalup ili trn. Ta vlakna mogu bitiprepregiprethodno impregnirano ssmolaili impregnirano odsmolatijekom procesa namotavanja. Vlakna se namotavaju u određenim putanjama i kutovima kako bi se zadovoljili uvjeti deformacije i čvrstoće koje zahtijeva dizajn. Konačno, namotana struktura se stvrdnjava kako bi se formirao lagani i visokočvrsti kompozitni dio.
Primjena tehnologije omatanja vlaknima u proizvodnji proteza
(1) Učinkovita proizvodnja: Tehnologija namatanja vlakana ostvaruje automatizaciju i preciznu kontrolu, što znatno ubrzava proizvodnju proteza. U usporedbi s tradicionalnom ručnom proizvodnjom, namatanje vlakana može proizvesti veliki broj visokokvalitetnih protetskih dijelova u kratkom vremenu.
(2) Smanjenje troškova: Tehnologija namotavanja vlakana može značajno smanjiti troškove proizvodnje proteza zbog poboljšanja učinkovitosti proizvodnje i iskorištenja materijala. Izviješteno je da primjena ove tehnologije može smanjiti troškove proteza za oko 50%.
(3) Poboljšanje performansi: Tehnologija namatanja 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: Učinkoviti 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, njezina primjena u proizvodnji proteza je sve obećavajuća. U budućnosti se možemo veseliti pametnijim proizvodnim sustavima, raznolikijem izboru materijala i personaliziranijem dizajnu proteza. Tehnologija namotavanja vlakana nastavit će promovirati razvoj industrije proizvodnje proteza i donositi koristi milijunima ljudi kojima su potrebne proteze diljem svijeta.
Napredak u inozemnim istraživanjima
Steptics, vodeća tvrtka za proizvodnju proteza, dramatično je povećala dostupnost proteza industrijalizacijom proizvodnje CFRP proteza s mogućnošću proizvodnje stotina dijelova dnevno. Tvrtka koristi tehnologiju namatanja vlakana ne samo kako bi povećala produktivnost, već i smanjila troškove proizvodnje, čineći visokoučinkovite proteze pristupačnima većem broju ljudi kojima su potrebne.
Proces izrade Stepticsove proteze od karbonskih vlakana je sljedeći:
(1) Velika cijev za oblikovanje prvo se izrađuje namotavanjem 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 ponovno prepolovi (dolje desno) kako bi se dobio polugotovi dio.
(3) U naknadnoj obradi, polugotovi dijelovi se pojedinačno obrađuju, a u proces se uvodi tehnologija prilagodbe uz pomoć umjetne inteligencije kako bi se svojstva poput geometrije i krutosti prilagodila pojedinoj amputirki.
Šangaj Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (također WhatsApp)
Tel: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: BR. 398 New Green Road, grad Xinbang, okrug Songjiang, Šangaj
Vrijeme objave: 24. lipnja 2024.