Menurut statistik Organisasi Kesehatan Dunia, puluhan juta orang di seluruh dunia membutuhkan prostetik. Populasi ini diperkirakan akan berlipat ganda pada tahun 2050. Tergantung pada negara dan kelompok usia, 70% dari mereka yang membutuhkan prostesis melibatkan anggota tubuh bagian bawah. Saat ini, prostesis komposit yang diperkuat serat berkualitas tinggi tidak tersedia bagi sebagian besar penderita amputasi anggota tubuh bagian bawah karena biaya tinggi yang terkait dengan proses pembuatannya yang kompleks dan dibuat dengan tangan. Sebagian besar prostesis kaki polimer yang diperkuat serat karbon (CFRP) dibuat dengan tangan dengan cara melapisi beberapa lapisanprepregke dalam cetakan, kemudian dikeringkan dalam tangki pengepresan panas, diikuti dengan pemangkasan dan penggilingan, sebuah prosedur manual yang sangat mahal.
Dengan kemajuan teknologi, pengenalan peralatan manufaktur otomatis untuk komposit diharapkan dapat mengurangi biaya secara signifikan. Teknologi penggulungan serat, sebuah proses manufaktur komposit utama, mengubah cara pembuatan prostetik komposit berkinerja tinggi, menjadikannya lebih efisien dan ekonomis.
Apa itu Teknologi Fiber Wrap?
Penggulungan serat adalah proses di mana serat kontinu digulung ke cetakan atau mandrel yang berputar. Serat-serat ini dapat berupa...prepregpra-impregnasi dengandamaratau diresapi olehdamarSelama proses penggulungan, serat-serat tersebut digulung pada jalur dan sudut tertentu untuk memenuhi kondisi deformasi dan kekuatan yang dibutuhkan oleh desain. Pada akhirnya, struktur yang digulung tersebut dikeringkan untuk membentuk bagian komposit yang ringan dan berkekuatan tinggi.
Penerapan Teknologi Pembungkus Serat dalam Pembuatan Prostetik
(1) Produksi yang efisien: Teknologi penggulungan serat mewujudkan otomatisasi dan kontrol yang tepat, sehingga produksi prostesis menjadi jauh lebih cepat. Dibandingkan dengan produksi manual tradisional, penggulungan serat dapat menghasilkan sejumlah besar bagian prostesis berkualitas tinggi dalam waktu singkat.
(2) Pengurangan biaya: Teknologi penggulungan serat dapat secara signifikan mengurangi biaya pembuatan prostesis karena peningkatan efisiensi produksi dan pemanfaatan material. Telah dilaporkan bahwa penerapan teknologi ini dapat mengurangi biaya prostesis sekitar 50%.
(3) Peningkatan kinerja: Teknologi penggulungan serat dapat mengontrol secara tepat keselarasan dan arah serat untuk mengoptimalkan sifat mekanik prostesis. Anggota tubuh prostetik yang terbuat dari komposit yang diperkuat serat karbon (CFRP) tidak hanya ringan, tetapi juga memiliki kekuatan dan daya tahan yang sangat tinggi.
(4) Keberlanjutan: Proses produksi yang efisien dan pemanfaatan material menjadikan teknologi penggulungan serat lebih ramah lingkungan. Selain itu, daya tahan dan sifat ringan prostesis komposit membantu mengurangi pemborosan sumber daya dan konsumsi energi oleh pengguna.
Dengan kemajuan teknologi penggulungan serat yang berkelanjutan, penerapannya dalam pembuatan prostesis semakin menjanjikan. Di masa depan, kita dapat mengharapkan sistem produksi yang lebih cerdas, pilihan material yang lebih beragam, dan desain prostesis yang lebih personal. Teknologi penggulungan serat akan terus mendorong perkembangan industri pembuatan prostesis dan memberikan manfaat bagi jutaan orang yang membutuhkan prostesis di seluruh dunia.
Kemajuan Penelitian Luar Negeri
Steptics, perusahaan manufaktur prostetik terkemuka, telah secara dramatis meningkatkan aksesibilitas prostetik dengan mengindustrialisasi produksi prostetik CFRP dengan kemampuan untuk memproduksi ratusan bagian per hari. Perusahaan ini menggunakan teknologi penggulungan serat untuk tidak hanya meningkatkan produktivitas, tetapi juga mengurangi biaya produksi, sehingga prostetik berkinerja tinggi menjadi terjangkau bagi lebih banyak orang yang membutuhkannya.
Proses pembuatan prostesis komposit serat karbon Steptics adalah sebagai berikut:
(1) Tabung pembentuk besar pertama kali dibuat menggunakan lilitan serat, seperti yang ditunjukkan di bawah ini, dengan serat karbon Toray T700 digunakan untuk seratnya.
(2) Setelah tabung mengeras dan terbentuk, tabung dipotong menjadi beberapa segmen (kiri bawah), dan kemudian setiap segmen dipotong menjadi dua lagi (kanan bawah) untuk mendapatkan bagian setengah jadi.
(3) Dalam pasca-pemrosesan, bagian setengah jadi dikerjakan secara individual, dan teknologi kustomisasi dengan bantuan AI diperkenalkan dalam proses tersebut untuk menyesuaikan sifat-sifat seperti geometri dan kekakuan dengan amputasi individu.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (juga WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Alamat: NO.398 Jalan Hijau Baru, Kota Xinbang, Distrik Songjiang, Shanghai
Waktu posting: 24 Juni 2024