I. Tổng quan về nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo bàn chân giả từ sợi carbon tại HCMUTE tập trung vào việc phát triển sản phẩm bàn chân giả với chất liệu mới, nhằm khắc phục những nhược điểm của các sản phẩm truyền thống. Các sản phẩm chân giả hiện nay thường được làm từ gỗ hoặc nhựa tổng hợp, có trọng lượng nặng và độ bền thấp. Việc sử dụng sợi carbon trong chế tạo bàn chân giả không chỉ giúp giảm trọng lượng mà còn tăng cường độ bền và khả năng chịu lực. Theo nghiên cứu, sợi carbon có nhiều ưu điểm vượt trội như nhẹ, bền, không gỉ và chịu hóa chất, điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc chế tạo bàn chân giả. HCMUTE đã tiến hành nghiên cứu và phát triển sản phẩm này với mục tiêu tạo ra một sản phẩm chất lượng cao, giá thành hợp lý cho người khuyết tật.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Vấn đề chế tạo bàn chân giả đã được nghiên cứu từ lâu, nhưng các sản phẩm trước đây chưa tối ưu hóa về chi phí và khả năng hoạt động. Với sự phát triển của công nghệ, việc cải tiến bàn chân giả để giảm chi phí và tối ưu hóa tính năng là rất cần thiết. Nghiên cứu này không chỉ nhằm tạo ra sản phẩm nhẹ, bền mà còn giúp người khuyết tật có cơ hội tiếp cận với sản phẩm chất lượng với giá thành hợp lý. Việc áp dụng sợi carbon trong chế tạo bàn chân giả sẽ giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào sản phẩm nhập khẩu, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm trong nước.
II. Cơ sở lý thuyết về vật liệu sợi carbon
Vật liệu sợi carbon là một trong những loại vật liệu composite tiên tiến, được biết đến với độ bền cao và trọng lượng nhẹ. Sợi carbon được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm hàng không, ô tô và y tế. Trong nghiên cứu này, sợi carbon được lựa chọn để chế tạo bàn chân giả nhờ vào những đặc tính ưu việt của nó. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng sợi carbon trong chế tạo chân giả không chỉ cải thiện độ bền mà còn giúp giảm trọng lượng, từ đó nâng cao khả năng di chuyển cho người sử dụng. Hơn nữa, sợi carbon có khả năng chống lại sự ăn mòn và chịu được các tác động từ môi trường, điều này rất quan trọng trong việc đảm bảo độ bền của sản phẩm trong thời gian dài.
2.1. Ưu điểm và nhược điểm của sợi carbon
Ưu điểm lớn nhất của sợi carbon là trọng lượng nhẹ và độ bền cao, giúp sản phẩm chế tạo từ nó có khả năng chịu lực tốt mà không làm tăng trọng lượng. Tuy nhiên, sợi carbon cũng có nhược điểm như chi phí sản xuất cao và yêu cầu kỹ thuật chế tạo phức tạp. Việc nghiên cứu và phát triển quy trình chế tạo bàn chân giả từ sợi carbon tại HCMUTE nhằm mục đích tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Điều này không chỉ giúp cải thiện khả năng tiếp cận sản phẩm cho người khuyết tật mà còn thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp chế tạo thiết bị y tế trong nước.
III. Quy trình chế tạo bàn chân giả
Quy trình chế tạo bàn chân giả từ sợi carbon bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc thiết kế mẫu đến sản xuất và thử nghiệm. Đầu tiên, việc thiết kế mẫu bàn chân giả được thực hiện bằng phần mềm CAD, giúp tối ưu hóa hình dáng và kích thước của sản phẩm. Sau đó, sợi carbon được cắt và gia công theo mẫu thiết kế. Quy trình sản xuất bao gồm các phương pháp như đúc, phun hỗn hợp và chế tạo thủ công, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng. Cuối cùng, sản phẩm sẽ được thử nghiệm để đánh giá khả năng chịu tải và độ bền, đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và nhu cầu sử dụng của người khuyết tật.
3.1. Thử nghiệm và đánh giá sản phẩm
Sau khi hoàn thành quy trình chế tạo, sản phẩm bàn chân giả sẽ được đưa vào thử nghiệm thực tế. Các thử nghiệm này bao gồm kiểm tra khả năng chịu tải, độ linh hoạt và độ bền của sản phẩm. Kết quả thử nghiệm sẽ được phân tích để đưa ra những điều chỉnh cần thiết nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm. Việc thử nghiệm và đánh giá sản phẩm không chỉ giúp đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng mà còn cung cấp thông tin quý giá cho các nghiên cứu và phát triển trong tương lai.
