Açık kullanım için tasarlanmış olan prosthetic bileşenleri, yağmur, mud, kar, tuzwater spreyi, aşırı sıcaklıklar ve fiziksel etkiler dahil olmak üzere geniş bir çevresel koşullara dayanmalıdır.Sustetiklere güvenerek, bisiklete, yüzmeye veya sadece günlük yaşamlara, standart bir cihazla ve gerçekten havaya dayanıklı bir tasarıma ve sınırlamaya karşı olan farklar yaratmak.Sustatik dayanıklılık ve hava kirliliğini sağlamak için.
Çevresel Meydanları Anlamak
Açık ortamlar, hızlı bir şekilde prototiplemezlerse, hızlı bir şekilde protez bileşenlerin karmaşık bir kombinasyonunu sunar: birincil zorluklar şunları içerir:
- [FONT:0)Moisture ve Water Ingress: Rain, fragmanlar, puddles veya göllerde daldırma ve hatta yüksek nem, metal parçalarının korozyonuna yol açabilir, plastiklerin şişmesine ve elektronik bileşenlerin başarısızlığına yol açabilir.
- [FONT:0]Contaminants and Debris:[Dönder:[Dönder:) Mud, kum, toz ve grit, pudra hareket eden parçalar, clog mekanik bağlantılar ve uzlaşma mühürleri için.
- [FONT:0]Temperyature Extremes:[Döneticiler) Prosthetics dondurma koşulları (örneğin, kar) veya yoğun ısı (yaşlı güneş ışığı kara karbon fiber üzerinde) ısınabilir.
- [FONT=0) <24|KAMRAZI: [DÜDÜDÜDÜSTRİYE: 0) <24|SÜye Olmayanlar, · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
- [FONT:0)Physical Influence and Abrasion: Falls, rock contact ve nonmetik arazi talep eden sağlam yapısal tasarımdan tekrarlanan stres, muhafaza veya kesintiye uğramamış olsa bile çatlak mühürleri kırabilir.
Bu zorluklarına hitap etmek, malzeme bilimi, mekanik mühendisliği ve kullanıcı merkezli tasarım birleştiren çok disiplinli bir yaklaşım gerektirir.
Su ve Hava-Resistant Prosthetics için Tasarım Prensipleri
Açık havada güvenilir bir şekilde performans gösteren bir prosthetic oluşturmak, sadece bir kauçuk mühür eklemekten daha fazlasını içerir. Cihazın her yönü - dahili kabloların routinginden -sonuçta tasarım ilkeleri, başarılı hava savunmalarının temelini oluşturur.
Malzeme Seçimi
İlk savunma hattı, su, korozyon ve UV bozulmalarına karşı dayanıklı malzemeler seçmektir. [PC]Corrosion-areltilmiş metaller ) ve poliether etherone (PEEK) düşük su absorpsiyonunu, mükemmel etkisi kuvvet ve kimyasal direncini (PC) içerir.
Hazır ve Gasketing
Su ingressunu önlemek en kritik tasarım hedefidir. Anahtar teknikler şunları içerir:
- [FONT:0)O-Rings ve Quad Halkaları: Tüm konut ortaklarında yer alan, batarya bölmeleri ve ayar vidaları.
- [FONT:0]Molded Gaskets:[Dönetici: [Dönetici:0]Ceeelastomer gazketleri, geri dönüş mililerinde kullanılan bir mühür oluşturur.
- [FONT:0)Potting and Encapsulation: Elektronik bileşenler tamamen sensör veya poliurethanet reçineleri tamamen dışlamak için epoxy veya poliurethanettanttanttanttans reçineleri tarafından yapılandırılır.
- [FONT:0)Hydrophobic Nefes alınabilir Membranlar: Basınç eşitleme gerektiren konutlar için (örneğin, vakum destekli soketler), genişletilmiş Filtreler (ePTFE) membranlar, sıvı su ve partikülleri 0.2 mikronlere kadar engellemeye izin verir.
Yapısal Dürüstlük ve Stres Yönetimi
Açık prosthetics, yüksek çözünürlükte önyükleme noktalarına karşılaştırılabilir dinamik yüklere katılmalıdır.Geçmiş sporcular için, beton kaplamalar, kaset geçişleri ve stres-relief özellikleri, yüksek çatlakları ve yorgunluk direncini engeller - düşüklüğün çalışmasını veya aşağılanmayı kritik ölçüde sağlar.
Kullanıcı -Focused Bakım ve Temizlik
Kolay temizlik ve rutin bakım için tasarım, cihazın ömrünü genişletir. Hareketli çizgiciler, araçsız disassembly ve geniş drenaj kanalları kullanıcıların çamur ve kumu temizlemesine yardımcı olur. Tüm taşıyıcılar, non-korrosive kaplamalarla paslanmaz çelik olmalıdır.
Malzemeler Commonly Açık Prosthetics'de kullanılır
Her bir bileşen için doğru materyali seçmek ağırlık, güç, korozyon direnci ve maliyeti arasındaki dengeleyici bir harekettir. Aşağıdaki tablo en yaygın seçenekleri özetliyor, ancak her birini ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.
Titanyum
Titanyum (Ti-6Al-4V), yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bir karbon çeliktir. aynı zamanda biyokütle, deri reaksiyonlarının riskini azaltır. Ana maliyet - hem de ham malzeme ve işlemenin pahalı olması için.Ancak, sert ortamlarda uzun vadeli güvenilirlik gerektiren kullanıcılar için, titanyum değerli bir yatırımdır.
Paslanmaz Çelik Çelik
Sınıflar 304 ve 316 paslanmaz çelik, taşıyıcılar, para ve iç mekanizmalar için yaygın olarak kullanılır. Grade 316, klorürlere karşı üstün direniş (saltwater) sunar. Paslanmaz, titanyumdan daha pahalıdır, ancak tam vücut ağırlığı taşımaya gerek olmayan bileşenler için uygundur.
Polikarbonat
P Polikarbonat (PC) sert, şeffaf bir termoplastik yüksek etki direnci (yaklaşık 250 kez camın) koruyucu kabuklar, kozmetik kapaklar ve batarya muhafazalar için kullanılır. PC, UV bozulmasına karşı hassas değildir; açık notlar UV stabilizatörler de içerir.
Silikon
Silikon elastomerleri su geçirmez mühürler, rulolar ve şok emiciler için gereklidir. Tıbbi-grad silikon geniş bir sıcaklık aralığı (-50°C'ye +250°C) boyunca esnektir ve doğal olarak sular için silikon ketenler için silikon ketenler için silikon çarşaflar.
Karbon Fiber
Karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) kompozitler yüksek performanslı prosthetic feet ve soket kabuklarında kullanılır, bu da yapıdaki herhangi bir elektronikin dikkatli bir şekilde izolasyonu gerektirir.
Poliüretan ve Kauçuk
Poliüretan (PU) koruyucu bumperler için kullanılır, prosthetic eller ve esnek ayak toes. onun aşınma direnci olağanüstü. Doğal kauçuk ve sentetik elastomerler (EPDM, Exclusivee) kıvrımlar ve esnek mühürler için kullanılır. Tüm açık notlar antioksidan ve UV stabilizatörler ile bileşik olmalıdır.
Üretim ve Test Süreçleri
Tıbbi cihaz standartlarını karşılayan su geçirmez bir prosthetic bileşeninin azaltılması, sıkı işlem kontrolü ve titiz bir doğrulama gerektirir.
CNC İşleme
Hassas CNC değirmen ve dönüş, ±0.02 mm toleranslarını üretmek için titanyum ve paslanmaz çelik parçaları üretmek için kullanılır, O-ring oluklar ve kritik matkü yüzeyler için uygun hale getirmek. Yüzey bitirmek iyi olmalıdır (Ra 0.8 μm veya daha iyi) kesme işlemlerinin durdurulması gibi.
Enjeksiyon hazırlama
Yüksek hacimli p Polikarbonat ve termoplastik bileşenler için, enjeksiyon kalıplama maliyetlidir. Moldovalar, konfsiyonlar ve integral ekseğe sahip çelik eklemeler ile tasarlanmıştır. Süreç tutarlı duvar kalınlığı ve küçük parçalarla sabit olmayan zeminlere sahiptir.
Katkı İmalatı (3D Baskı)
Plastik ve doğrudan metal lazer sintering (DMLS) için kullanılan karmaşık, özel geometri için giderek daha fazla kullanılır -prosthetic soketleri gibi - yerleşik lattice yapıları ile çalışır.Bu teknolojiler, iç kanalların yaratılmasına izin verir, sonra da sömül bileşikle mühürlenebilir.
Test Protokolleri
Tüm açık prosthetic bileşenleri ticari satış için temizlenmeden önce bir test bataryası geçmelidir. Ortak testler şunları içerir:
- [FONT=0)Water Immersion ve IP Rating: Cihazların tanımlanmış derinliklerde (örneğin, 30 dakika boyunca 1 metre) IPX7 veya IPX8 puanları karşılamak için test edilebilir.
- [FONT:0)Environmental Chamber Bisikleti: Birimler, kullanımdan önce termal ve ne demsepli nemlerin sallanması için% 95 oranında maruz kalmaktadır.
- [FONT:0)Salt Sprey Test: [Döntgen: [Döntgen: 0,0) ASTM B117 tuz fog testi metallerin ve kaplamaların korozyon direncini değerlendirmek için kullanılır.
- [FONT:0)Mechanical Fatigue Test: ISO 10328, daha düşük prosthetics için statik ve döngü yük testleri belirtir. Dış kullanım için ek etki testleri ( 1 metreden betona kadar) ve aşınma testleri (ve kağıt tekerlek) genellikle eklenir.
- [FONT:0) Kullanıcı Denemesi: [Dönetici doğrulamadan sonra, çeşitli ortamlarda aktif kullanıcılarla alan denemeleri, betonda gerçek dünya verileri, konfor ve başarısızlık modları sağlar.
Gelişmiş Ön Teknikler
Temel O-rings ötesinde, birkaç gelişmiş yöntem yüksek uç açık havada prosthetics'te kullanılır:
- [FONT:0) Çift Wiper Seals:[Dönder:[Döncüler: · 1 ) Soğutma pistonlarında kullanılır (örneğin, hidrolik diz silindirleri). Bir birincil silinmiş su, ikincil bir yağda yağdırır ve silindire girmesini engeller.
- [FONT=0)Membrane Keypads ve Cap Anahtarları:[Döneticileri için:[Döneticileri için) Kullanıcı arayüzü (örneğin, modları seçmek), silikon kauçuk klavyeleri integral bir kauçuk dome ile birlikte, tactile geri bildirim sunarken bir sutght mühür sağlar.
- [FONT:0]Conformal Kaplama:[Dönetici:[Döntgen:[Dönlü) Basım tahtaları, nem ve kondensasyona direnmek için paryle veya akrilik kondensasyonla kaplıdır.
- [FONT:0]Bladder ve Diaphragm Seals:[[Döneticileri mikro-işlemci gibi dinamik eklemler için, esnek bir diyafram, dış ortamdan iç hidrolik yağı ayırır.Bu, herhangi bir ingresyon veya acıkma engel olsa da hareket eder.
Kullanıcı Açık Prosthetics için Kabul Ediyor
Çoğu su yalıtımı tasarımı bile kullanıcıların bunu koruyabilmesi durumunda işe yaramaz. Pratik düşünceler şunlardır:
- [FONT:0]Ease of Temizlik: [Döneticiler tasarlanmalıdır, böylece kullanıcının onları tuzlu su veya çamurdan sonra taze su ile yıkayabilmesi için temiz su ile yıkanması gerekir. Düşük noktalarda suların suların kaybolmasına izin verir.
- [FONT=0)Socket Interface:[DÜDÜT:1] Deri-socket arayüzünde Moisture yönetimi kritiktir. Ventilated soketler, silikon roll-on liners with ne-wicking properties, antimik kaplamalar deriyi azaltır ve enfeksiyon riskini azaltır.
- [FONT:0)Battery ve Elektronik Erişim:[Dönetici için, batarya bölmesi, sutup mühürlü kapılar korurken kullanıcı tarafından ulaşılamaz veya değiştirilmesi gerekir.
- [FONT:0)Modularity:[[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0) Açık kullanıcılar genellikle bir yürüyüş ayağından bisiklet adaptörüne kadar değiştirmeli. Modüler arayüzler (örneğin, standart piramit adaptörleri) kendi aralarından mühürlenen esnekliğin hava direncinden ödün vermeden sağlar.
Future Yol Tarifi
Açık prosthetic tasarımı alanı hızla gelişmektedir. Gelişen eğilimler şunlardır:
- [FONT:0) Akıllı Malzemeler:[Dönetici: 0 3) Modek alaşımları ve elektroaktif polimerleri kendi kendine özgü mühürler veya şok cevabı için şekillendirebilir. Örneğin, akıllı bir kol alttayken mühürlerini sıkıya zorlayabilir.
- [FONT:0)3D Baslı Özel Mektuplar: [DDD baskı (örneğin, [[D) tarafından yapılan bir sabit beton yapılarının üretimine izin verir.
- [FONT=0) IP68 Puanları ile ilgili Sensörler: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜMÜ: 0:2Otobock) ve [FLT: 5)) gibi, mikroişlemcilerle ve sabit sensörler, aktif olarak kontrol edilen elektroniklerle dolu, sertifikalı elektroniklerle dolu olarak şarj edilir.
- [FONT:0)Kendi-Healing Kaplamalar: Araştırma, çizilen iyileştirici ajanların hayatını genişletebilecek mikrokapsules ile poliurethane kaplamalarına yönelik araştırmalar.
Malzeme bilimi ve üretim teknolojisi önceden olduğu gibi, iç ve dış hava protez arasındaki sınır, sadece elementlere karşı direnmeyecek - herhangi bir aktiviteyi uzlaşmadan takip edebilmelerini sağlayacak.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Özel çevresel tehditler -moisture, sıcaklık aşırıları, UV radyasyonu ve fiziksel etki - betonarme ilkelerine dayanıklı olarak dayanıklı malzemeler seçmek, beton ve betonsuz betonlar gibi sağlam yalıtım teknikleri kullanmak için gereklidir.Bu cihazlardaki gerçek zamanlı olarak, betonarme, metalik membranları anlamak ve performansları titiz immersion ve yorgunluk testleriyle doğru bir şekilde uygulamak.