Как алуминиевата електрическа инвалидна количка намалява теглото, без да жертва здравината

Когато става дума за електрически инвалидни колички, всеки килограм има значение. Тежката количка не може лесно да се пренася, съхранява и управлява. Но теглото трябва да се намали, без да се компрометира безопасността или здравината — рамката, която се огъва или пуква под тежестта, е безполезна. Алуминиевата електрическа инвалидна количка разрешава този дилема. В Ningbo Baichen Medical Devices Co., Ltd. сме произвели хиляди алуминиеви електрически инвалидни колички чрез високотехнологично проектиране. По-долу са посочени четири метода, чрез които алуминият намалява теглото, но запазва здравината.

Високопрочни алуминиеви сплави (не чист алуминий)

Общото заблуждение относно алуминия е, че той е слаб материал. Практически обаче алуминиевите сплави за аерокосмическа употреба са изключително силни при съотношение „сила към тегло“. Алуминият е мек, но когато се сплави с магнезий, силиций или цинк, се получават материали, които конкурират стоманата по определени показатели за здравина.

Алуминиевите електрически инвалидни колички, които произвеждаме, са изработени от термично обработен сплав, с граница на текучестта около 240–260 MPa – около 60–70 % от тази на меката стомана, но при само една трета плътност. Това означава, че алуминиевата рамка може да бъде създадена чрез леко увеличаване на дебелината на стените или диаметъра на тръбите, за да се постигне същата твърдост като при стоманена рамка, но при значително по-ниска тегло. При проектирането използваме анализ чрез метода на крайните елементи (FEA), за да оптимизираме формата на тръбите и да разпределим материала само там, където напреженията са най-високи.

Оптимизирана геометрия на тръбите и подсилване

Не само материала определя здравината на рамката на инвалидна количка, но и формата ѝ. Добре проектирана алуминиева рамка има тръби с по-голям диаметър в сравнение с подобна стоманена рамка, за да се увеличи моментът на инерция (съпротивата на огъване).

Алуминиевите електрически инвалидни колички са проектирани с увеличени овални и правоъгълни тръби, които разпределят натоварването върху по-широка площ. В кръстосващите сечения на тръбите (включително в точката на рамката на облегалката за гърба и седалковата рейка) вмъкваме кованите алуминиеви подпори (укрепващи скоби), които премахват върховете на напрежението. По-големият диаметър с по-тънки стени, комбиниран с целенасочено укрепване, води до получаване на рамка, която е твърда при натоварване от 120–150 кг без допълнителния тегловен недостатък на стоманата. Компютърното моделиране гарантира, че не добавяме материал там, където това не е необходимо.

Роботизирано заваряване и термична обработка

Зоната, засегната от топлината (HAZ) при всяко алуминиево заваряване, е най-слабата част и здравината на сплавта може да намалее с 30–40% в тази област. Лошото заваряване прави добрата конструкция опасна.

Роботите в нашата фабрика използват роботизирано заваряване, при което топлинният вход и скоростта на преместване се контролират точно, за да се намали зоната с термично влияние (HAZ). След процеса на заваряване всяка рамка се подлага на термична обработка тип Т6 (разтворно топлинно третиране и изкуствено стареене), за да се осигури висока якост на сплавта по цялата конструкция. Тази термична обработка след заваряването е от особено значение – повечето производители на рамки с по-ниско качество не прилагат такава процедура и след няколко месеца рамките започват да се пукат в местата на заваръчните шевове. Разполагаме с 60 системи за обработка на рамки, включително специални пещи за термична обработка, които позволяват на всички алуминиеви инвалидни колички да достигнат проектната си якост.

Стратегическо използване на стоманени компоненти в точки с високо напрежение

Не е задължително решението да е рамка изцяло от алуминий. Най-умелите леки конструкции са комбинирани: алуминий се използва за основната рамка, а стомана – за части, подложени на локализирани натоварвания или триене.

Нашият електрически инвалидни колички, изработени от алуминий, съдържат стоманени осови скоби (които се подлагат на многократно монтиране и демонтиране на колелата), противопреобръщане пръти (които не бива да се огъват) и някои въртящи се точки. Тези стоманени компоненти тежат общо по-малко от 1–2 кг, но значително увеличават срока на експлоатация в ключовите точки. Останалата част от страничните релси на рамката, подпорите за облегалката за гърба и държащите устройства за стъпалата са изработени от алуминий. Това комбинирано решение осигурява намаляване на теглото благодарение на алуминия и здравината на стоманата там, където е необходима най-голяма якост.

Заключение

Четири инженерни стратегии – използване на сплави с висока якост, оптимална геометрия на тръбите с допълнителни усилващи елементи (гъсети), роботизирана заварка и термична обработка тип T6, както и разполагане на стомана в областите с високо напрежение – позволяват производството на леки електрически инвалидни колички от алуминий без загуба на якост. Продуктът представлява лека, но достатъчно здрава количка, която може да издържи години ежедневна употреба (обикновено 20–25 кг).

Ние интегрираме тези методи в Ningbo Baichen Medical Devices Co., Ltd., която разполага с производствена площ от 20 000 м², 60 машини за обработка на рамки и 4 сборъчни линии. Свържете се с нас и почувствайте силата на лекия алуминий.