Paano Binabawasan ng Aluminium Power Wheelchair ang Timbang Nang Hindi Sinisira ang Lakas

Para sa mga gumagamit ng electric wheelchair, mahalaga ang bawat kilo. Mahirap ilipat, itago, at gamitin ang mabigat na upuan. Ngunit dapat mawala ang timbang nang hindi nasasaktan ang kaligtasan o lakas—walang silbi ang frame na baluktot o punit dahil sa timbang. Nilulutas ng aluminium power wheelchair ang suliraning ito. Sa Ningbo Baichen Medical Devices Co., Ltd., nag-produce na kami ng libo-libong aluminium power wheelchair gamit ang high-technology engineering. Ipinapakita sa ibaba ang apat na paraan kung paano binabawasan ng aluminyo ang timbang habang pinapanatili ang lakas.

Mataas na Lakas na Aluminium Alloys (Hindi Pure Aluminium)

Ang karaniwang maling akala tungkol sa aluminyo ay mahina ito. Sa katunayan, ang aerospace grade aluminium alloys ay napakalakas sa timbang nito. Malambot ang aluminyo, ngunit kapag pinaghalo na may magnesium, silicon, o zinc, nabubuo ang materyales na kasingtibay ng bakal sa partikular na lakas.

Ang mga wheelchair na may kapangyarihan na gawa sa aluminium na ginagawa namin ay gawa sa alloy na pinainit, na may yield strength na humigit-kumulang 240–260 MPa—humigit-kumulang 60–70 porsyento ng yield strength ng karaniwang bakal ngunit may density na isang ikatlo lamang ng bakal. Ito ay nangangahulugan na ang isang frame na gawa sa aluminium ay maaaring likhain sa pamamagitan ng paggawa ng mas makapal na pader o mas malaking diameter ng tubo upang makamit ang parehong stiffness (rigidity) tulad ng bakal ngunit may napakababang timbang. Sa disenyo, ginagamit namin ang finite element analysis (FEA) upang i-optimize ang hugis ng mga tubo, kaya naman maaari naming ilagay ang materyal nang eksaktong sa mga lugar kung saan ang stress ay pinakamataas.

Optimisadong Heometriya ng Tubo at Gusseting

Hindi lamang ang materyal ang nagbibigay lakas sa frame ng wheelchair kundi pati na rin ang hugis nito. Ang isang maayos na idisenyo na frame na gawa sa aluminium ay may mas malalaking diameter na tubo kaysa sa katumbas na frame na gawa sa bakal upang taasan ang moment of inertia (paglaban sa bending).

Ang mga wheelchair na may kapangyarihan na gawa sa aluminium ay dinisenyo gamit ang mga napakalaking oval at parihabang tubo na nagkakalat ng mga load sa mas malawak na lugar. Sa mga cross-section ng mga tubo (kabilang ang punto ng frame ng backrest at seat rail) ay ipinapasok namin ang mga forged aluminium gussets (mga bracket na pinalalakas) na nag-aalis ng mga stress peak. Ang mas malaking diameter kasama ang mas manipis na pader na pinagsama sa estratehikong pagpapalakas ay nagbubunga ng isang frame na matigas sa ilalim ng 120–150 kg na beban ng gumagamit nang hindi nagdadagdag ng timbang na katumbas ng bakal. Ang computer modeling ang nagpapatitiyak na hindi namin idinadagdag ang materyales kung saan hindi ito kinakailangan.

Robotikong Pagweld at Pagpapainit

Ang heat affected zone (HAZ) ng anumang aluminium weld ay ang pinakamahinang bahagi nito, at maaaring bumaba ang lakas ng alloy ng 30–40% dito. Ang mababang kalidad na pagweld ay nagiging sanhi ng peligrosong disenyo kahit na mabuti ang orihinal na disenyo.

Ang mga robot sa aming pabrika ay gumagamit ng robotikong pag-weld kung saan ang init na ipinapasok at ang bilis ng paggalaw ay tiyak na kinokontrol upang mabawasan ang Heat-Affected Zone (HAZ). Pagkatapos ng proseso ng pag-weld, bawat frame ay tinatamnan gamit ang heat treatment na T6 (solution heat treated at artificially aged) upang bigyan ang alloy ng lakas sa buong istraktura. Ang post-weld treatment na ito ay mahalaga; karamihan sa mga tagagawa ng mas mababang kalidad na frame ay hindi ito ginagawa, at sa loob ng ilang buwan, nagsisimulang sumira ang mga frame sa mga weld. Mayroon kaming 60 sistema ng pagpaproseso ng frame, kabilang ang aming espesyal na oven para sa heat treatment, upang matiyak na ang lahat ng aluminium wheelchair ay makakamit ang kanilang disenyo ng lakas.

Estratehikong Paggamit ng Mga Bahagi na Gawa sa Bakal sa mga Punto ng Mataas na Stress

Hindi kinakailangan na ang solusyon ay isang ganap na aluminium frame. Ang pinakamatalinong konstruksyon na magaan ay kasama ang mixed structures: ang aluminium ay ginagamit sa pangunahing frame, samantalang ang bakal ay ginagamit sa mga bahagi na may lokal na load o abrasion.

Ang aming mga power wheelchair, na gawa sa aluminium, ay may mga bracket ng axle na gawa sa bakal (na pinapailalim sa paulit-ulit na pag-mount at pag-alis ng gulong), mga bar na pang-iwas sa pagbaliktad (na hindi dapat magkabend), at ilang mga punto ng pivot. Ang mga bahaging ito na gawa sa bakal ay may kabuuang timbang na nasa ilalim ng 1–2 kg ngunit malaki ang naitutulong nito sa pagpapahaba ng buhay ng silya sa mga pangunahing puntos nito. Ang natitirang bahagi ng frame—tulad ng mga side rail, mga suporta ng backrest, at mga hanger ng footrest—ay gawa sa aluminium. Ang kompositong solusyon na ito ay nagbibigay ng pagbawas ng timbang dahil sa aluminium at ng kahigpitang ibinibigay ng bakal kung saan kailangan ang lakas.

Kongklusyon

Ang apat na estratehiya sa engineering (mga alloy na may mataas na lakas, optimal na geometry ng tubo kasama ang gusseting), robotikong welding at heat treatment na T6, at ang lokasyon ng bakal sa mga lugar na may mataas na stress ay nagpapahintulot sa mga power wheelchair na gawa sa aluminium na mabawasan ang timbang nang hindi nawawala ang lakas. Ang produkto ay maliit ang timbang ngunit sapat ang kahigpitang suportahan ang taunang pang-araw-araw na paggamit (karaniwang 20–25 kg) na silya.

Pinagsasama namin ang mga pamamaraang ito sa Ningbo Baichen Medical Devices Co., Ltd., na kumukuha ng 20,000 m2 na planta, mayroong 60 na frame processing machines at 4 na assembly lines. Makipag-ugnayan sa amin at pakiramdam ang kapangyarihan ng magaan na aluminium.