Theo số liệu thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới, hàng chục triệu người trên thế giới cần chân tay giả. Dân số này dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Tùy thuộc vào quốc gia và nhóm tuổi, 70% số người cần chân tay giả liên quan đến chi dưới. Hiện tại, chân tay giả composite gia cố bằng sợi chất lượng cao không có sẵn cho hầu hết những người bị cụt chi dưới vì chi phí cao liên quan đến quy trình sản xuất thủ công phức tạp của chúng. Hầu hết các chân tay giả bằng polyme gia cố bằng sợi carbon (CFRP) được làm thủ công bằng cách xếp nhiều lớptiền thụ thaivào khuôn, sau đó xử lý trong bể ép nóng, tiếp theo là cắt tỉa và nghiền, một quy trình thủ công rất tốn kém.
Với sự tiến bộ của công nghệ, việc đưa vào sử dụng thiết bị sản xuất tự động cho vật liệu composite dự kiến sẽ giảm đáng kể chi phí. Công nghệ quấn sợi, một quy trình sản xuất vật liệu composite quan trọng, đang thay đổi cách sản xuất các bộ phận giả composite hiệu suất cao, giúp chúng hiệu quả và tiết kiệm hơn.
Công nghệ Fiber Wrap là gì?
Quấn sợi là một quá trình trong đó các sợi liên tục được quấn vào một khuôn quay hoặc trục. Các sợi này có thể làprepregđã được tẩm trướcnhựahoặc được tẩm bởinhựatrong quá trình quấn. Các sợi được quấn theo các đường dẫn và góc cụ thể để đáp ứng các điều kiện về biến dạng và độ bền theo yêu cầu của thiết kế. Cuối cùng, cấu trúc quấn được xử lý để tạo thành một bộ phận composite nhẹ và có độ bền cao.
Ứng dụng công nghệ quấn sợi trong sản xuất chân tay giả
(1) Sản xuất hiệu quả: Công nghệ quấn sợi thực hiện tự động hóa và kiểm soát chính xác, giúp sản xuất chân tay giả nhanh hơn nhiều. So với sản xuất thủ công truyền thống, quấn sợi có thể sản xuất số lượng lớn các bộ phận chân tay giả chất lượng cao trong thời gian ngắn.
(2) Giảm chi phí: Công nghệ quấn sợi có thể làm giảm đáng kể chi phí sản xuất chân tay giả do cải thiện hiệu quả sản xuất và sử dụng vật liệu. Có báo cáo cho rằng việc áp dụng công nghệ này có thể làm giảm chi phí chân tay giả khoảng 50%.
(3) Nâng cao hiệu suất: Công nghệ quấn sợi có thể kiểm soát chính xác sự liên kết và hướng của sợi để tối ưu hóa các tính chất cơ học của chân tay giả. Chân tay giả làm bằng vật liệu composite gia cường sợi carbon (CFRP) không chỉ nhẹ mà còn có độ bền và độ bền cực cao.
(4) Tính bền vững: Quy trình sản xuất hiệu quả và sử dụng vật liệu làm cho công nghệ quấn sợi thân thiện hơn với môi trường. Ngoài ra, độ bền và bản chất nhẹ của chân tay giả composite giúp giảm lãng phí tài nguyên và mức tiêu thụ năng lượng của người sử dụng.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ quấn sợi, ứng dụng của nó trong sản xuất chân tay giả đang có triển vọng hơn. Trong tương lai, chúng ta có thể mong đợi các hệ thống sản xuất thông minh hơn, nhiều lựa chọn vật liệu đa dạng hơn và thiết kế chân tay giả được cá nhân hóa hơn. Công nghệ quấn sợi sẽ tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất chân tay giả và mang lại lợi ích cho hàng triệu người cần chân tay giả trên toàn thế giới.
Tiến trình nghiên cứu ở nước ngoài
Steptics, một công ty sản xuất chân tay giả hàng đầu, đã tăng đáng kể khả năng tiếp cận chân tay giả bằng cách công nghiệp hóa sản xuất chân tay giả CFRP với khả năng sản xuất hàng trăm bộ phận mỗi ngày. Công ty sử dụng công nghệ quấn sợi để không chỉ tăng năng suất mà còn giảm chi phí sản xuất, giúp chân tay giả hiệu suất cao trở nên phù hợp với nhiều người có nhu cầu hơn.
Quy trình sản xuất chân tay giả bằng sợi carbon của Steptics như sau:
(1) Đầu tiên, một ống tạo hình lớn được tạo ra bằng cách quấn sợi, như minh họa bên dưới, với sợi carbon T700 của Toray được sử dụng cho các sợi.
(2) Sau khi ống được lưu hóa và định hình, ống được cắt thành nhiều đoạn (dưới cùng bên trái), sau đó mỗi đoạn lại được cắt đôi (dưới cùng bên phải) để thu được một phần bán thành phẩm.
(3) Trong quá trình hậu xử lý, các bộ phận bán thành phẩm được gia công riêng lẻ và công nghệ tùy chỉnh hỗ trợ AI được đưa vào trong quá trình này để điều chỉnh các đặc tính như hình học và độ cứng cho từng người cụt chi.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng như WhatsApp)
Điện thoại: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường New Green, Thị trấn Xinbang, Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 24-06-2024