Dünya Sağlık Örgütü istatistiklerine göre, dünya genelinde on milyonlarca insan proteze ihtiyaç duyuyor. Bu nüfusun 2050 yılına kadar iki katına çıkması bekleniyor. Ülkeye ve yaş grubuna bağlı olarak, proteze ihtiyaç duyanların %70'i alt ekstremitelerle ilgili sorun yaşıyor. Şu anda, yüksek kaliteli fiber takviyeli kompozit protezler, karmaşık ve el yapımı üretim süreçleriyle ilişkili yüksek maliyet nedeniyle çoğu alt ekstremite amputasyonu geçiren kişi için erişilemez durumda. Karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) ayak protezlerinin çoğu, birden fazla katmanın üst üste bindirilmesiyle elle üretiliyor.prepregÖnce bir kalıba dökülür, ardından sıcak pres tankında kürlenir, sonrasında ise çok pahalı bir manuel işlem olan kesme ve frezeleme işlemleri yapılır.
Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, kompozitler için otomatik üretim ekipmanlarının kullanıma girmesinin maliyeti önemli ölçüde düşürmesi bekleniyor. Önemli bir kompozit üretim süreci olan fiber sarma teknolojisi, yüksek performanslı kompozit protezlerin üretim şeklini değiştirerek onları daha verimli ve ekonomik hale getiriyor.
Elyaf Sarma Teknolojisi Nedir?
Elyaf sarımı, sürekli elyafların dönen bir kalıp veya mandrel üzerine sarılması işlemidir. Bu elyaflar şunlar olabilir:prepreglerönceden emdirilmişreçineveya tarafından döllenmişreçineSarma işlemi sırasında, lifler tasarımın gerektirdiği deformasyon ve mukavemet koşullarını karşılamak için belirli yollar ve açılarla sarılır. Son olarak, sarılmış yapı kürlenerek hafif ve yüksek mukavemetli bir kompozit parça oluşturulur.
Protez Üretiminde Elyaf Sargı Teknolojisinin Uygulanması
(1) Verimli üretim: Elyaf sarma teknolojisi otomasyon ve hassas kontrol sağlar, bu da protez üretimini çok daha hızlı hale getirir. Geleneksel manuel üretime kıyasla, elyaf sarma yöntemi kısa sürede çok sayıda yüksek kaliteli protez parçası üretebilir.
(2) Maliyet düşürme: Elyaf sarma teknolojisi, üretim verimliliğinin ve malzeme kullanımının iyileştirilmesi nedeniyle protezlerin üretim maliyetini önemli ölçüde düşürebilir. Bu teknolojinin benimsenmesinin protez maliyetini yaklaşık %50 oranında azaltabileceği bildirilmiştir.
(3) Performansın Geliştirilmesi: Elyaf sarma teknolojisi, protezin mekanik özelliklerini optimize etmek için elyafların hizalanmasını ve yönünü hassas bir şekilde kontrol edebilir. Karbon fiber takviyeli kompozitlerden (CFRP) yapılan protez uzuvlar sadece hafif olmakla kalmaz, aynı zamanda son derece yüksek mukavemete ve dayanıklılığa da sahiptir.
(4) Sürdürülebilirlik: Verimli üretim süreçleri ve malzeme kullanımı, fiber sarma teknolojisini çevre dostu hale getirir. Ayrıca, kompozit protezlerin dayanıklılığı ve hafifliği, kullanıcının kaynak israfını ve enerji tüketimini azaltmaya yardımcı olur.
Elyaf sarma teknolojisindeki sürekli ilerlemeyle birlikte, protez üretimindeki uygulaması daha da umut verici hale geliyor. Gelecekte, daha akıllı üretim sistemleri, daha çeşitli malzeme seçenekleri ve daha kişiselleştirilmiş protez tasarımları bekleyebiliriz. Elyaf sarma teknolojisi, protez üretim endüstrisinin gelişimini desteklemeye ve dünya çapında proteze ihtiyaç duyan milyonlarca insana fayda sağlamaya devam edecektir.
Yurtdışı Araştırma Gelişmeleri
Önde gelen protez üretim şirketi Steptics, günde yüzlerce parça üretebilme kapasitesiyle karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) protezlerin üretimini endüstrileştirerek protezlere erişilebilirliği önemli ölçüde artırdı. Şirket, verimliliği artırmakla kalmayıp aynı zamanda üretim maliyetlerini de düşürmek için fiber sarma teknolojisini kullanıyor ve böylece yüksek performanslı protezleri daha fazla ihtiyaç sahibi insan için uygun fiyatlı hale getiriyor.
Steptics'in karbon fiber kompozit protezinin üretim süreci şu şekildedir:
(1) Aşağıda gösterildiği gibi, Toray'ın T700 karbon fiberi kullanılarak fiber sarımı ile önce büyük bir şekillendirme tüpü oluşturulur.
(2) Tüp sertleşip şekillendirildikten sonra, tüp birden fazla parçaya kesilir (sol alt) ve daha sonra her parça tekrar ikiye bölünerek yarı mamul bir parça elde edilir (sağ alt).
(3) Son işlemde, yarı mamul parçalar ayrı ayrı işlenir ve geometri ve sertlik gibi özelliklerin bireysel ampüteye göre ayarlanması için süreçte yapay zeka destekli özelleştirme teknolojisi kullanılır.
Şanghay Orisen Yeni Malzeme Teknolojisi Şirketi
M: +86 18683776368 (WhatsApp da mevcut)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: Şanghay, Songjiang Bölgesi, Xinbang Kasabası, Yeni Yeşil Yol No. 398
Yayın tarihi: 24 Haz-2024