炭素繊維義足

過去 5 ～ 10 年間で、炭素繊維の義足の製造に炭素繊維複合材料と軽金属合金を使用することは、最大の技術的飛躍です。 現代の義肢装具は、何千人もの人々が失われた手足を少なくとも部分的に補い、質の高い生活を送るのに役立ちます。 一部のユーザーはスポーツ活動に従事し、記録を破ることさえあります。

製品名: 炭素繊維義足

素材：カーボンファイバー、エポキシ樹脂 ※事前にオーダーメイド金型が必要です

サイズ: カスタマイズされた

1/ 最新の成形技術の使用

High Gain は、個々の身長、体重、筋肉構造に応じて、炭素繊維製の義足をカスタマイズできます。 樹脂トランスファー成形とプリプレグ工法を組み合わせた割型で、あらゆる複雑な構造物を製作可能

2/ 高比強度:

温血動物では、筋肉と腱が体の動きを助け、骨と関節が体重を支えています。 現在利用可能なカーボン/エポキシ複合材料は、700 MPa の引張強度と 70 GPa の弾性率を容易に生成します。 密度が 1.6 g/mL であることを考慮すると、材料の比強度が非常に高いことがより明確になります。 その引張強度に加えて、高い圧縮強度と破壊靭性も、この材料の品質を向上させるのに役立ちます。 義肢の製造には他にも候補があります。

3/ 理想的な重量配分:

炭素繊維複合材料の比強度は非常に高いため、天然の脚と同じ強度で 60% 軽量な義足を製造できます。 もともと製造された炭素繊維製のプロテーゼは、実に非常に軽量です。

4/ 衛生:

高強度に加えて、プロテーゼに使用される素材は、掃除が簡単で、吸湿性がなく、耐腐食性があり、細菌や真菌の感染に耐性があり、耐紫外線性があり、汗や塩分の影響を受けにくく、化粧品に使用できるものでなければなりません。 硬化と洗浄後、エポキシ樹脂は人間の皮膚を刺激せず、アレルギーを引き起こしません。 プロテーゼとの偶発的な皮膚接触は、害を引き起こすことはありません。 カーボンコンポジットは、必要なすべての特性を備えています。

5/ 弾力性:

カーボンファイバーとエポキシ樹脂を組み合わせた複合義足は、人間の筋肉を模倣できるある程度の弾力性を備えています。

6/ 疲労強度:

補綴材料のもう 1 つの要件は、疲労強度です。 明らかに、プロテーゼにかかる負荷は一定ではなく、デバイスが曲がり続けて元の形状に戻るため、ステップごとに変化します。 既知の各材料は、特定のサイクル数の曲げを繰り返すと、その強度の一部を失い、コンポーネントの損傷につながります。 当然のことながら、義肢の場合、徐々に強度を下げて耐用年数を短くすることは容認できません。 1960 年代以降、アルミ製義足の耐用年数はわずか 1 年です。 ポリマー マトリックスの亀裂、繊維の破砕、層の剥離、およびマトリックス/繊維界面の分離は、繰り返し曲げ中に観察される 4 つの異なる故障モードです。 ファイバー/マトリックス界面での分離は、コンポーネントの寿命に最も大きな影響を与えます。 以下の曲線は、さまざまな材料の疲労による強度損失の程度を示しています。 このグラフから、炭素繊維/エポキシ樹脂複合材は、非常に高い応力サイクルを経験した後でも高い残留強度を維持していることがわかります。 翼、風力タービン ブレード、フォーミュラ ワン レーシング カーに炭素繊維/エポキシ複合材料を使用することで、この材料の疲労強度が非常に高いことが証明されます。

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