美国爱荷华州Ottumwa的青蛙腿与PlastiComp合作,从机加工铝切换到碳纤维复合材料,用于新一代轮椅脚轮。

青蛙腿与PlastiComp合作,从铝切换到碳纤维复合材料-复合材料网

青蛙腿在1997年开始,当机会遇到四肢瘫痪的橄榄球队时,领导创始人马克·切尔格伦(Mark Chelgren)开发替代传统的刚性脚轮,用于轮椅上的前轮,使轮胎能够转弯。Chelgren设计的叉子具有专利的枢轴点和楔形减震器,而不是固定的叉子,需要车轮上下移动障碍物 - 在过程中弹起骑手 - 切尔格伦设计的叉子允许他们在弧形路径中移动障碍物,功能非常类似飞机起落架,平滑车。

切尔格伦说:“弧是一个更有效率的运动。“但它的压缩区域并不是线性的,所以青蛙腿代替传统的圆筒形减震器,采用楔形来更好地处理从前到后的差速装载。”

身体残疾人谁需要轮椅的移动性字面上感觉到路上的每一个颠簸,因为他们的椅子遇到障碍,看起来微不足道的裂缝和不平坦的表面。一天充满恒定的振动和震动从这些障碍导致疲劳,并可以产生需要用药物治疗的骑手的痉挛。爱荷华州立大学工业研究和服务中心进行的测试表明,80%的振动轮椅车手都是由前脚轮制成的,切尔格伦的设计改进将这些振动传递到轮椅架上减少了76% 。但切尔格伦知道青蛙腿可以做得更好。

他说:“我们一直在推动减轻我们的产品。” “残疾人受到任何额外的重量的影响很大。”

切尔格伦解释说:“这次我们考察了不同类型的制造工艺,而不是加工铝。“注塑成型使我们有一个更复杂的形状和碳纤维复合材料真正给我们的优势在我们的设计参数可以。

“如果这个想法是采用铝合金部分,并使用碳纤维,我认为人们错过了船只,”他继续说。“碳纤维部件和铝部件应该看起来不一样,而不是需要设计材料和工艺相结合。几乎不可能加工或锻造我们新叉设计的底部。“

青蛙腿的第二代脚轮使用PlastiComp的两种不同的长碳纤维增强复合材料。加工铝已被轮式叉中的长碳纤维增强尼龙66复合材料和轮毂中的长碳纤维增强热塑性聚氨酯所替代。PlastiComp定制开发的增强聚氨酯复合材料与用于车轮外滚动表面的聚氨酯粘合。

Chelgren说:“使用热塑性聚氨酯作为轮毂可以让我们获得化学键。“有一个铝合金中心有不同的材料,从来没有完全结合和滑动。”

从铝到长碳纤维增强复合材料的改变将一对青蛙腿脚轮的重量减轻了33% - 超过0.5磅(280克)的打火机,这是骑手​​们所赞赏的减少。

新设计和材料通过了RESNA(北美康复工程学会)行业标准测试,使其能够抵抗百万次循环的影响和下降力。青蛙腿继续测试他们没有数据与传统的金属脚轮轮比较。

Chelgren说:“那么当然,你们可以进行现实世界的测试,这种测试可以有效地将产品放在最极端的环境中,试图诱发失败。” “你永远不会百分之百地肯定如果某些东西在现场工作,与动态装载方面的预期不同。”

青蛙腿在整个产品开发周期中利用PlastiComp的应用设计和性能分析服务。

“总体来说,我们的产品的效率现在要高得多,”切尔格伦说。“我们可以从计算机上看到有什么好处呢?我不认为我们可以开发的产品几乎和没有这种帮助的产品一样好。“

青蛙腿的脚轮不仅仅是轮椅的解决方案。它们可以减少所有类型的轧制设备中的重量与性能方程之间的振动。