טכנולוגיית ליפוף חומרים מרוכבים: פתיחת עידן חדש של ייצור תותבות בעלות ביצועים גבוהים - מידע על חומרים מרוכבים

על פי נתוני ארגון הבריאות העולמי, עשרות מיליוני אנשים ברחבי העולם זקוקים לתותבות. אוכלוסייה זו צפויה להכפיל את עצמה עד שנת 2050. בהתאם למדינה ולקבוצת הגיל, 70% מאלה הזקוקים לתותבות מעורבים בגפיים התחתונות. נכון לעכשיו, תותבות מרוכבות מחוזקות סיבים באיכות גבוהה אינן זמינות לרוב קטועי הגפיים התחתונות בגלל העלות הגבוהה הכרוכה בתהליך הייצור המורכב והעבודת יד שלהן. רוב תותבות כף הרגל מפולימר מחוזק בסיבי פחמן (CFRP) מיוצרות בעבודת יד על ידי שכבת שכבות מרובות של...פרפרגלתוך תבנית, לאחר מכן ייבוש במיכל מכבש חם, ולאחר מכן חיתוך וכריסה, הליך ידני יקר מאוד.

עם התקדמות הטכנולוגיה, צפויה הכנסת ציוד ייצור אוטומטי לחומרים מרוכבים להפחית את העלות באופן משמעותי. טכנולוגיית ליפוף סיבים, תהליך ייצור מרכזי של חומרים מרוכבים, משנה את אופן ייצורם של תותבות מרוכבות בעלות ביצועים גבוהים, והופכת אותן ליעילות וחסכוניות יותר.

מהי טכנולוגיית עטיפת סיבים?

ליפוף סיבים הוא תהליך שבו סיבים רציפים נלפפים על גבי תבנית או מנדרל מסתובבים. סיבים אלה יכולים להיותקדם-פרגיםספוג מראש בשְׂרָףאו ספוג על ידישְׂרָףבמהלך תהליך הליפוף. הסיבים מלופפים בנתיבים ובזוויות ספציפיים כדי לעמוד בתנאי העיוות והחוזק הנדרשים על ידי התכנון. בסופו של דבר, המבנה המלופע עובר ריפוי ליצירת חלק מרוכב קל משקל ובעל חוזק גבוה.

יישום טכנולוגיית עטיפת סיבים בייצור תותבות

(1) ייצור יעיל: טכנולוגיית פיתול סיבים מאפשרת אוטומציה ובקרה מדויקת, מה שהופך את ייצור התותבות למהיר הרבה יותר. בהשוואה לייצור ידני מסורתי, פיתול סיבים יכול לייצר מספר רב של חלקים תותבים באיכות גבוהה בזמן קצר.

(2) הפחתת עלויות: טכנולוגיית ליפוף סיבים יכולה להפחית משמעותית את עלות הייצור של תותבות עקב שיפור יעילות הייצור וניצול החומרים. דווח כי אימוץ טכנולוגיה זו יכול להפחית את עלות התותבות בכ-50%.

(3) שיפור ביצועים: טכנולוגיית ליפוף סיבים יכולה לשלוט במדויק ביישור ובכיוון הסיבים כדי לייעל את התכונות המכניות של התותבת. גפיים תותבות העשויות מחומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן (CFRP) הן לא רק קלות משקל, אלא גם בעלות חוזק ועמידות גבוהים במיוחד.

(4) קיימות: תהליכי ייצור יעילים וניצול חומרים הופכים את טכנולוגיית ליפוף הסיבים לידידותית יותר לסביבה. בנוסף, העמידות והמשקל הקל של תותבות מרוכבות מסייעים בהפחתת בזבוז משאבים וצריכת אנרגיה על ידי המשתמש.

עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית ליפול הסיבים, יישומה בייצור תותבות מבטיח יותר. בעתיד, אנו יכולים לצפות למערכות ייצור חכמות יותר, בחירות חומרים מגוונות יותר ועיצובים תותבות מותאמים אישית יותר. טכנולוגיית ליפול הסיבים תמשיך לקדם את פיתוח תעשיית ייצור התותבות ולהביא יתרונות למיליוני אנשים הזקוקים לפרוטות ברחבי העולם.

התקדמות מחקרית בחו"ל

סטפטיקס, חברת ייצור פרוטזות מובילה, הגדילה באופן דרמטי את הנגישות לפרוטזות על ידי תיעוש ייצור פרוטזות CFRP עם היכולת לייצר מאות חלקים ביום. החברה משתמשת בטכנולוגיית ליפוף סיבים לא רק כדי להגביר את הפרודוקטיביות, אלא גם להפחית את עלויות הייצור, מה שהופך פרוטזות בעלות ביצועים גבוהים לנגישות עבור יותר אנשים נזקקים.

תהליך ייצור התותבת המרוכבת מסיבי פחמן של Steptics הוא כדלקמן:

(1) צינור גדול נוצר תחילה באמצעות ליפוף סיבים, כפי שמוצג להלן, כאשר סיבי פחמן T700 של Toray משמשים לסיבים.

(2) לאחר שהצינור מתיישר ועוצב, הצינור נחתך למספר מקטעים (למטה משמאל), ולאחר מכן כל מקטע נחתך שוב לשניים (למטה מימין) כדי לקבל חלק מוגמר למחצה.
(3) בעיבוד שלאחר העיבוד, החלקים המוגמרים למחצה עוברים עיבוד שבבי בנפרד, וטכנולוגיית התאמה אישית בסיוע בינה מלאכותית מוצגת בתהליך כדי להתאים מאפיינים כגון גיאומטריה וקשיחות לקטוע הגפיים באופן אינדיבידואלי.

שנגחאי אוריסן טכנולוגיית חומרים חדשה בע"מ
טלפון: 86-18683776368+ (וגם וואטסאפ)
טלפון: 86+08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
כתובת: מספר 398 ניו גרין רואד, טאון שינבאנג, מחוז סונגג'יאנג, שנגחאי