Beinprothese aus Kohlefaser

In den letzten 5 bis 10 Jahren ist die Verwendung von Kohlefaserverbundwerkstoffen und Leichtmetalllegierungen bei der Herstellung von Kohlefaser-Beinprothesen der größte Technologiesprung. Moderne Prothesen können Tausenden von Menschen helfen, ihre fehlenden Gliedmaßen zumindest teilweise zu kompensieren und ein qualitativ hochwertiges Leben zu führen. Einige Benutzer betreiben sportliche Aktivitäten und brechen sogar Rekorde.

Produktname: Kohlefaser-Beinprothese

Materialien: Kohlefaser und Epoxidharz *Maßgeschneiderte Form ist im Voraus erforderlich

Größe: Kundenspezifisch

1/ Einsatz moderner Formgebungstechnologie

High Gain kann Beinprothesen aus Kohlefaser an die individuelle Größe, das Gewicht und die Muskelstruktur anpassen. Jede Art von komplexer Struktur kann durch die Verwendung von Split-Dies in Kombination mit Harzspritzpressen und Prepreg-Verfahren hergestellt werden

2/ Hohe spezifische Festigkeit:

Bei warmblütigen Tieren helfen Muskeln und Sehnen dem Körper, sich zu bewegen, während Knochen und Gelenke das Gewicht tragen. Gegenwärtig verfügbare Kohlenstoff/Epoxid-Verbundwerkstoffe erzeugen problemlos eine Zugfestigkeit von 700 MPa und einen Elastizitätsmodul von 70 GPa. Angesichts der Dichte von 1,6 g/mL wird die sehr hohe spezifische Festigkeit des Materials deutlicher. Neben der Zugfestigkeit tragen auch eine hohe Druckfestigkeit und Bruchzähigkeit zur Qualitätsverbesserung dieses Materials bei. Es gibt weitere Kandidaten für die Herstellung von künstlichen Gliedmaßen.

3/ Ideale Gewichtsverteilung:

Die spezifische Festigkeit des Kohlefaserverbundwerkstoffs ist so hoch, dass eine Prothese mit gleicher Festigkeit wie das natürliche Bein, aber 60 Prozent leichter hergestellt werden kann. Die ursprünglich hergestellte Kohlefaserprothese ist tatsächlich sehr leicht.

4/ Hygiene:

Neben hoher Festigkeit muss das in der Prothese verwendete Material auch leicht zu reinigen, nicht hygroskopisch, korrosionsbeständig, resistent gegen Bakterien- und Pilzinfektionen, UV-beständig, schweiß- und salzunempfindlich sowie kosmetisch verträglich sein. Nach dem Aushärten und Waschen stimuliert das Epoxidharz die menschliche Haut nicht und verursacht keine Allergien. Ein versehentlicher Hautkontakt mit der Prothese verursacht keine Schäden. Carbon-Verbundwerkstoffe haben alle erforderlichen Eigenschaften.

5/ Elastizität:

Die Kombination aus Kohlefaser und Epoxidharz bildet eine zusammengesetzte Beinprothese, die einen gewissen Elastizitätsgrad aufweist, der den Muskel des Menschen imitieren kann.

6/ Ermüdungsfestigkeit:

Eine weitere Anforderung an prothetische Materialien ist die Ermüdungsfestigkeit. Offensichtlich bleibt die Belastung der Prothese nicht konstant, sondern ändert sich mit jedem Schritt, da sich das Gerät weiter biegt und in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Jedes bekannte Material verliert nach wiederholtem Biegen für eine bestimmte Anzahl von Zyklen einen Teil seiner Festigkeit, was zu einer Beschädigung der Komponenten führt. Natürlich ist es bei prothetischen Vorrichtungen nicht akzeptabel, die Festigkeit allmählich zu verringern und die Lebensdauer zu verkürzen. Seit den 1960er Jahren beträgt die Lebensdauer von Aluminiumprothesen nur noch ein Jahr. Das Reißen der Polymermatrix, Faserbruch, Delaminierung von Schichten und Trennung der Matrix/Faser-Grenzfläche sind vier verschiedene Versagensmodi, die während wiederholtem Biegen beobachtet werden. Die Trennung an der Faser/Matrix-Grenzfläche hat den größten Einfluss auf die Komponentenlebensdauer. Die folgenden Kurven zeigen das Ausmaß des Festigkeitsverlusts aufgrund von Ermüdung verschiedener Materialien. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, dass der Kohlefaser/Epoxidharz-Verbund auch nach extrem hohen Belastungszyklen noch eine hohe Restfestigkeit aufweist. Die Verwendung von Kohlefaser/Epoxid-Verbundwerkstoffen in Flügeln, Rotorblättern von Windkraftanlagen und Formel-1-Rennwagen kann beweisen, dass dieses Material eine sehr hohe Dauerfestigkeit aufweist.

Beliebte label: Beinprothese aus Kohlefaser