تطبيق مواد ألياف الكربون في الأطراف الاصطناعية
وقت الإصدار:
Apr 09,2021
تطبيق مواد ألياف الكربون في الأطراف الاصطناعية
تطبيق لـمواد ألياف الكربون في الاصطناعية
الأطراف الاصطناعية هي أول وأسرع مجال متطور في هندسة إعادة التأهيل ، ومن بينها الأطراف الاصطناعية للأطراف السفلية التي تطورت في أقرب وأسرع وقت. نظرًا لتعقيد أعضاء الحركة البشرية ، فإن هيكل الأطراف الاصطناعية السفلية التي تتوافق مع مسار جسم الإنسان أكثر تعقيدًا أيضًا ، وستزيد كتلته وفقًا لذلك ، ولكتلة الأطراف الاصطناعية تأثير مباشر على الطاقة التي يستهلكها مرضى بتر الأطراف السفلية.
لذلك ، من أجل الحد بشكل فعال من جودةأطراف اصطناعيةبعض المواد عالية القوة وخفيفة الوزن ، مثل سبائك الألومنيوم الخفيفة للغاية ، وسبائك التيتانيوم ، والمواد المركبة من ألياف الكربون ، تستخدم على نطاق واسع في إنتاجأجزاء اصطناعية، مما يجعل الأطراف الاصطناعية الحديثة أكثر اكتمالاً وأفضل جودة. خفيفة الوزن ، وخاصة المواد المركبة من ألياف الكربون ، بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، كما أنها تؤدي بشكل جيد من حيث سلامة الضرر.
تتمثل الوظيفة الرئيسية للقدم الاصطناعية في دعم كتلة الجسم ، وتوليد قوة الدفع أثناء التمرين ، وفي الوقت نفسه التعويض عن آثار عضلات ثلاثية الرؤوس وثنايا الساق. القدم الاصطناعية التي تعوض عن هذه الوظائف تخضع لتغيير ثوري في الثمانينيات ، أي ، هناك قدم تخزين الطاقة. كانت أول بدلة لتخزين الطاقة هي قدم سياتل ، والتي نشرت في عام 1981. تعتبر نقطة اختراق في مجال الأطراف الاصطناعية لتصميم أقدام اصطناعية على أساس مبادئ جديدة.
من وجهة نظر ديناميكية ، يخزن القدم الطاقة في المرحلة المبكرة من الدعم ويطلق الطاقة في المرحلة اللاحقة. بسبب التصميم الخاص والمواد الخاصة بوحدة تخزين الطاقة ، تكون نسبة تفريغ/تخزين الطاقة عمومًا أعلى من 50 ٪ ، وهو أعلى من القدم الاصطناعية التقليدية. من بين القدمين لتخزين الطاقة ، فإن القدمين الاصطناعية المصنوعة من مواد مركبة من ألياف الكربون عالية المرونة وعالية القوة هي الأعلى ، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 95 ٪. في الوقت نفسه ، بسبب وزنهم الخفيف ، يمكن للمرضى توفير الجهد عند المشي ويحظون بشعبية كبيرة.
2.كاحل
حركة مفصل الكاحل وقدم اصطناعيةله تأثير مهم على دعم واستقرار مفصل الركبة. يمكن أيضًا استخدام المواد المركبة من ألياف الكربون لإنتاج مفصل الكاحل. على سبيل المثال ، تستخدم شركة Ottobock الألمانية مادة مركب من ألياف الكربون لمفصل الكاحل في القدم المرن ، والتي يمكن أن ترتد. شركة تايوان ديلين لديها ألياف الكربون الثابتة كعب لينة الكاحل ، ألياف الكربون الكاحل العالمي وغيرها من المفاصل الكاحل الاصطناعي. بالإضافة إلى ذلك ، أنبوب مشترك من الكاحل والساقبدلةيمكن أيضًا صنعه من مادة مركب من ألياف الكربون ، بحيث يكون مفصل الكاحل خفيف وجميل.
3.الركبة
بالإضافة إلى لوحة القدم ، مكون اصطناعي مهم للغاية هو مفصل الركبة ، والذي تم صنعها أيضًا من مواد مركبة من ألياف الكربون. وفقًا لمواد مختلفة ، يتم تقسيم مفاصل الركبة إلى مفاصل عادية ، مفاصل سبائك الألومنيوم ، مفاصل سبائك التيتانيوم ، مفاصل سبائك المغنيسيوم ، ووصلات من ألياف الكربون. من بينها ، المفاصل العادية لها كتلة كبيرة ؛ مفاصل سبائك الألومنيوم خفيفة ، ولكن قوتها وعمر الخدمة محدودان ؛ مفاصل سبائك التيتانيوم خفيفة وقوية ولكنها باهظة الثمن ؛ والمفاصل من ألياف الكربون باهظة الثمن نسبيا ، ولكن قوتها المحددة هي أعلى أفضل المواد. لذلك ، فإن الإطارات الخارجية لأكثر من 20 مفصل للركبة شائعة حاليًا في العالم مصنوعة جميعًا من مواد مركبة من ألياف الكربون.
تجويف 4. Receptive
بالإضافة إلى المكونات الرئيسية المذكورة أعلاه ، فإن المكون الرئيسي الآخر للبدلة هو تجويف الاستقبال. يشير ما يسمى تجويف الاستقبال إلى المكون المستخدم لاستيعاب الطرف المتبقي ، ونقل القوة بين الطرف المتبقي والطرف الاصطناعي ، وربط الطرف المتبقي والطرف الاصطناعي. وهو عامل مهم في تحديد أداء الطرف الاصطناعي. الشرط الأساسي للوعاء هو أنه من الضروري تحمل كتلة الجسم ، والتحكم فيبدلة، وتعليق الطرف الاصطناعي أثناء العملية.
يمكن تقسيم تجويف الاستقبال إلى تجويف استقبال صلب وتجويف استقبال ناعم وفقا للمواد المستخدمة في التصنيع. من بينها ، يتم استخدام وعاء الفخذ الناعم الذي تم تطويره بنجاح في السويد على نطاق واسع. يستخدم بنية تفصل جزء الطرف المتبقي وجزء الكتلة من الدعم. الأول مصنوع من لوح البولي إيثيلين الناعم لجعل تجويف استقبال شفاف ، والأخير مصنوع من إطار دعم مركب مصنوع منألياف الكربونأو ألياف الكربون-الألياف الزجاجية مختلطة الراتنج المقوى. يمكن أن يتكيف تجويف الاستقبال الناعم مع احتياجات تشوه العضلات ويزيد من سطح التلامس بين تجويف الاستقبال والجلد ، كما يلبي إطار ألياف الكربون متطلبات جودة جسم الدعم وقوة النقل.
احتمال تطبيق ألياف الكربون في مجالأطراف اصطناعيةواسع جدا. ويوجد في الوقت الحالي 8.77 مليون إعاقة بدنية في الصين ، منها أكثر من مليون شخص بحاجة إلى تركيب أطراف اصطناعية ، وهناك زيادات جديدة كل عام. العديد من الأطراف الاصطناعية التقليدية لديها مشاكل مثل الجودة العالية ، والأداء الضعيف ، والتوحيد القياسي المنخفض. ظهور المواد المركبة من ألياف الكربون قد عوضت إلى حد كبير عن أوجه القصور التي جلبتها المواد التقليدية.
الكلمات الرئيسية:
يمكنك أيضًا معرفة المزيد عن اتجاهات الصناعة