Според статистиката на Светската здравствена организација, десетици милиони луѓе ширум светот имаат потреба од протетика. Се очекува оваа популација да се удвои до 2050 година. Во зависност од земјата и возрасната група, 70% од оние на кои им се потребни протези се однесуваат на долните екстремитети. Во моментов, висококвалитетни композитни протези зајакнати со влакна не се достапни за повеќето лица со ампутација на долните екстремитети поради високата цена поврзана со нивниот сложен, рачно изработен процес на производство. Повеќето протези за стапала од полимер зајакнат со јаглеродни влакна (CFRP) се изработуваат рачно со поставување на повеќе слоеви одпрепрегво калап, потоа стврднување во резервоар за топло пресување, проследено со кастрење и мелење, многу скапа рачна постапка.
Со напредокот на технологијата, се очекува воведувањето на автоматизирана опрема за производство на композити значително да ги намали трошоците. Технологијата на намотување со влакна, клучен процес на производство на композити, го менува начинот на кој се произведуваат високо-перформансни композитни протези, правејќи ги поефикасни и поекономични.
Што е технологија на завиткување со влакна?
Намотувањето на влакна е процес во кој континуирани влакна се намотуваат на ротирачка матрица или трн. Овие влакна можат да бидатпрепрегсипретходно импрегниран сосмолаили импрегниран одсмолаза време на процесот на намотување. Влакната се намотуваат во специфични патеки и агли за да ги задоволат условите за деформација и цврстина што ги бара дизајнот. На крајот, намотаната структура се стврднува за да формира лесен и високоцврст композитен дел.
Примена на технологијата за завиткување со влакна во производството на протези
(1) Ефикасно производство: Технологијата на намотување со влакна овозможува автоматизација и прецизна контрола, што го прави производството на протези многу побрзо. Во споредба со традиционалното рачно производство, намотувањето со влакна може да произведе голем број висококвалитетни протетски делови за кратко време.
(2) Намалување на трошоците: Технологијата на намотување со влакна може значително да ги намали трошоците за производство на протези поради подобрување на ефикасноста на производството и искористеноста на материјалите. Објавено е дека усвојувањето на оваа технологија може да ги намали трошоците за протези за околу 50%.
(3) Подобрување на перформансите: Технологијата на намотување на влакна може прецизно да го контролира порамнувањето и насоката на влакната за да се оптимизираат механичките својства на протезата. Протетските екстремитети направени од композити зајакнати со јаглеродни влакна (CFRP) не се само лесни, туку имаат и исклучително висока цврстина и издржливост.
(4) Одржливост: Ефикасните производствени процеси и искористувањето на материјалите ја прават технологијата за намотување на влакна поеколошка. Покрај тоа, издржливоста и лесната природа на композитните протези помагаат во намалувањето на отпадот од ресурси и потрошувачката на енергија од страна на корисникот.
Со континуираниот напредок на технологијата за намотување со влакна, нејзината примена во производството на протези е се поперспективна. Во иднина, можеме да очекуваме попаметни системи за производство, поразновидни избори на материјали и поперсонализирани дизајни на протези. Технологијата за намотување со влакна ќе продолжи да го промовира развојот на индустријата за производство на протези и да им носи придобивки на милиони луѓе на кои им се потребни протези низ целиот свет.
Напредок во истражувањето во странство
„Стептикс“, водечка компанија за производство на протези, драматично ја зголеми достапноста на протезите со индустријализација на производството на протези од CFRP со можност за производство на стотици делови дневно. Компанијата користи технологија на намотување на влакна не само за да ја зголеми продуктивноста, туку и да ги намали трошоците за производство, правејќи ги високо-перформансните протези достапни за повеќе луѓе на кои им се потребни.
Процесот на изработка на протези од јаглеродни влакна од композитни материјали на Steptics е како што следува:
(1) Прво се создава голема цевка за обликување со намотување на влакна, како што е прикажано подолу, при што за влакната се користат јаглеродни влакна T700 од Toray.
(2) Откако цевката ќе се стврдне и ќе се формира, таа се сече на повеќе сегменти (долу лево), а потоа секој сегмент повторно се сече на половина (долу десно) за да се добие полуготов дел.
(3) Во пост-обработката, полуготовите делови се обработуваат индивидуално, а во процесот се воведува технологија за прилагодување со помош на вештачка интелигенција за да се прилагодат својствата како што се геометријата и цврстината на поединечното лице со ампутација.
Шангај Орисен Нови Материјални Технолошки Ко., ООД
М: +86 18683776368 (исто така WhatsApp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: бр. 398 Нов Зелен Пат, Град Синбанг, Дистрикт Сонгѓанг, Шангај
Време на објавување: 24 јуни 2024 година