Према статистици Светске здравствене организације, десетинама милиона људи широм света су потребне протезе. Очекује се да ће се ова популација удвостручити до 2050. године. У зависности од земље и старосне групе, 70% оних којима су потребне протезе односи се на доње удове. Тренутно, висококвалитетне композитне протезе ојачане влакнима нису доступне већини особа са ампутираним доњим екстремитетима због високих трошкова повезаних са њиховим сложеним, ручно рађеним процесом производње. Већина протеза за стопала од полимера ојачаних угљеничним влакнима (CFRP) прави се ручно наношењем више слојева...препрегу калуп, затим сушење у резервоару за врућу пресу, након чега следи обрезивање и глодање, веома скуп ручни поступак.
Са напретком технологије, очекује се да ће увођење аутоматизоване опреме за производњу композита значајно смањити трошкове. Технологија намотавања влакана, кључни процес производње композита, мења начин производње високоперформансних композитних протеза, чинећи их ефикаснијим и економичнијим.
Шта је технологија обмотавања влакнима?
Намотавање влакана је процес у коме се континуирана влакна намотавају на ротирајућу матрицу или трн. Ова влакна могу битипрепрезипретходно импрегниран сасмолаили импрегнирано од странесмолатоком процеса намотавања. Влакна се намотавају одређеним путањама и угловима како би се испунили услови деформације и чврстоће које захтева дизајн. На крају, намотана структура се стврдњава како би се формирао лаган и високочврст композитни део.
Примена технологије обмотавања влакнима у производњи протеза
(1) Ефикасна производња: Технологија намотавања влакана остварује аутоматизацију и прецизну контролу, што чини производњу протеза много бржом. У поређењу са традиционалном ручном производњом, намотавање влакана може произвести велики број висококвалитетних протетских делова за кратко време.
(2) Смањење трошкова: Технологија намотавања влакана може значајно смањити трошкове производње протеза због побољшања ефикасности производње и искоришћења материјала. Пријављено је да усвајање ове технологије може смањити трошкове протеза за око 50%.
(3) Побољшање перформанси: Технологија намотавања влакана може прецизно контролисати поравнање и смер влакана како би се оптимизовала механичка својства протезе. Протетски удови направљени од композита ојачаних угљеничним влакнима (CFRP) нису само лагани, већ имају и изузетно високу чврстоћу и издржљивост.
(4) Одрживост: Ефикасни производни процеси и коришћење материјала чине технологију намотавања влакана еколошки прихватљивијом. Поред тога, издржљивост и мала тежина композитних протеза помажу у смањењу расипање ресурса и потрошње енергије од стране корисника.
Са континуираним напретком технологије намотавања влакана, њена примена у производњи протеза је све обећавајућа. У будућности можемо очекивати паметније производне системе, разноврснији избор материјала и персонализованије дизајне протеза. Технологија намотавања влакана ће наставити да промовише развој индустрије производње протеза и доносиће користи милионима људи којима су потребне протезе широм света.
Напредак у истраживањима у иностранству
Стептикс, водећа компанија за производњу протеза, драматично је повећала доступност протеза индустријализацијом производње CFRP протеза са могућношћу производње стотина делова дневно. Компанија користи технологију намотавања влакана не само да би повећала продуктивност, већ и смањила трошкове производње, чинећи високо ефикасне протезе приступачним већем броју људи којима су потребне.
Процес израде Стептиксове протезе од угљеничних влакана је следећи:
(1) Велика цев за обликовање се прво прави коришћењем намотавања влакана, као што је приказано испод, са Toray-овим T700 угљеничним влакнима која се користе за влакна.
(2) Након што се цев стврдне и обликује, сече се на више сегмената (доле лево), а затим се сваки сегмент поново сече на пола (доле десно) да би се добио полупроизвод.
(3) У постпродукцији, полупроизводи се појединачно обрађују, а у процес се уводи технологија прилагођавања уз помоћ вештачке интелигенције како би се својства као што су геометрија и крутост прилагодила појединачном ампутирцу.
Шангај Орисен технологија нових материјала, д.о.о.
М: +86 18683776368 (такође WhatsApp)
Тел: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: бр. 398 Нови зелени пут, град Синбанг, округ Сонгђанг, Шангај
Време објаве: 24. јун 2024.