Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas statistiku, desmitiem miljonu cilvēku visā pasaulē ir nepieciešamas protēzes. Paredzams, ka līdz 2050. gadam šis iedzīvotāju skaits divkāršosies. Atkarībā no valsts un vecuma grupas 70% no tiem, kuriem nepieciešamas protēzes, skar apakšējās ekstremitātes. Pašlaik augstas kvalitātes ar šķiedru pastiprinātas kompozītmateriāla protēzes nav pieejamas lielākajai daļai apakšējo ekstremitāšu amputēto pacientu to sarežģītā, ar rokām darinātā ražošanas procesa augsto izmaksu dēļ. Lielākā daļa ar oglekļa šķiedru pastiprinātas polimēra (CFRP) pēdu protēžu tiek izgatavotas ar rokām, uzklājot vairākus slāņus...iepriekš sagatavotsveidnē, pēc tam sacietējot karstās preses tvertnē, kam seko apgriešana un frēzēšana, kas ir ļoti dārga manuāla procedūra.
Attīstoties tehnoloģijām, paredzams, ka automatizētu kompozītmateriālu ražošanas iekārtu ieviešana ievērojami samazinās izmaksas. Šķiedru tīšanas tehnoloģija, kas ir galvenais kompozītmateriālu ražošanas process, maina augstas veiktspējas kompozītmateriālu protēžu ražošanas veidu, padarot tās efektīvākas un ekonomiskākas.
Kas ir šķiedru ietīšanas tehnoloģija?
Šķiedru tīšana ir process, kurā nepārtrauktas šķiedras tiek uztītas uz rotējošas matricas vai stieņa. Šīs šķiedras var būtiepriekš sagatavoti materiāliiepriekš piesūcināts arsveķivai piesūcināts arsveķitinšanas procesa laikā. Šķiedras tiek tīta noteiktos ceļos un leņķos, lai atbilstu konstrukcijas noteiktajiem deformācijas un izturības nosacījumiem. Galu galā tītā struktūra tiek sacietēta, veidojot vieglu un augstas izturības kompozītmateriālu detaļu.
Šķiedru ietīšanas tehnoloģijas pielietojums protēžu ražošanā
(1) Efektīva ražošana: šķiedru tīšanas tehnoloģija realizē automatizāciju un precīzu kontroli, kas ievērojami paātrina protēžu ražošanu. Salīdzinot ar tradicionālo manuālo ražošanu, šķiedru tīšana īsā laikā ļauj saražot lielu skaitu augstas kvalitātes protēžu.
(2) Izmaksu samazināšana: šķiedru tīšanas tehnoloģija var ievērojami samazināt protēžu ražošanas izmaksas, pateicoties ražošanas efektivitātes un materiālu izmantošanas uzlabošanai. Ir ziņots, ka šīs tehnoloģijas ieviešana var samazināt protēžu izmaksas par aptuveni 50%.
(3) Veiktspējas uzlabošana: Šķiedru tīšanas tehnoloģija var precīzi kontrolēt šķiedru izlīdzinājumu un virzienu, lai optimizētu protēzes mehāniskās īpašības. No oglekļa šķiedru pastiprinātiem kompozītmateriāliem (CFRP) izgatavotās protēzes ekstremitātes ir ne tikai vieglas, bet arī ārkārtīgi izturīgas un ilgmūžīgas.
(4) Ilgtspējība: efektīvi ražošanas procesi un materiālu izmantošana padara šķiedru tīšanas tehnoloģiju videi draudzīgāku. Turklāt kompozītmateriālu protēžu izturība un vieglais svars palīdz samazināt resursu izšķērdēšanu un enerģijas patēriņu lietotājam.
Līdz ar šķiedru tīšanas tehnoloģijas nepārtraukto attīstību tās pielietojums protēžu ražošanā ir daudzsološāks. Nākotnē mēs varam cerēt uz viedākām ražošanas sistēmām, daudzveidīgāku materiālu izvēli un personalizētākiem protēžu dizainiem. Šķiedru tīšanas tehnoloģija turpinās veicināt protēžu ražošanas nozares attīstību un sniegs labumu miljoniem cilvēku visā pasaulē, kuriem nepieciešamas protēzes.
Ārzemju pētniecības progress
Steptics, vadošais protēžu ražošanas uzņēmums, ir ievērojami palielinājis protēžu pieejamību, industrializējot CFRP protēžu ražošanu ar spēju saražot simtiem detaļu dienā. Uzņēmums izmanto šķiedru tīšanas tehnoloģiju, lai ne tikai palielinātu produktivitāti, bet arī samazinātu ražošanas izmaksas, padarot augstas veiktspējas protēzes pieejamas lielākam cilvēku skaitam, kuriem tās ir nepieciešamas.
Steptics oglekļa šķiedras kompozītmateriāla protēžu izgatavošanas process ir šāds:
(1) Vispirms, izmantojot šķiedru tīšanu, tiek izveidota liela formēšanas caurule, kā parādīts zemāk, un šķiedrām tiek izmantota Toray T700 oglekļa šķiedra.
(2) Pēc caurules sacietēšanas un izveidošanas tā tiek sagriezta vairākos segmentos (apakšā pa kreisi), un pēc tam katrs segments tiek pārgriezts vēlreiz uz pusēm (apakšā pa labi), lai iegūtu pusfabrikātu.
(3) Pēcapstrādē pusfabrikāti tiek apstrādāti individuāli, un procesā tiek ieviesta mākslīgā intelekta atbalstīta pielāgošanas tehnoloģija, lai pielāgotu tādas īpašības kā ģeometrija un stingrība konkrētajam amputētajam.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
T: +86 18683776368 (arī WhatsApp)
Tālrunis: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adrese: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Shanghai
Publicēšanas laiks: 2024. gada 24. jūnijs