发布时间:2021-07-22 浏览人数:人
复合材料因其固有的特性,被广泛地应用于对轻量化、坚固性和机械性能有着很高要求的诸多应用领域。除了应用最广泛的汽车或航空领域外,近些年,碳纤维增强复合材料还逐渐被用于医疗假体生产领域,是制造假肢、假牙和假骨骼最常用的材料之一。
在医疗领域,回收再利用的碳纤维被用来制作假牙。相比传统材料,由碳纤维制成的假牙不仅更轻,且能有效吸收振动,生产时间还短。此外,针对这一特殊应用,由于这种复合材料采用的是短切的回收再利用碳纤维,因而更利于加工成型。
瑞士一公司用一种特别开发的生物树脂浸润剂生产碳纤维毡材,固化后再制成一块2cm厚、1m2大小的板材,将其制成81片圆盘,再经铣削后,做成了极具创新的假牙。
生产出的用于制作假牙的碳纤维圆盘产品
为了让板材具有高机械性能,不能使用传统的预浸式生产模式。事实上,这种非织物的回收再利用碳纤维预浸料,一旦放到生产线上展开并压制的话,它会被撕裂。因此,一种替代的生产方案被开发出来。先将非织物的碳纤维切成1m2大小的片材,然后在一个专门的工作站内,用液体淋浇(LLD)生物树脂(这种树脂是采用Jaime Ferrerof R*理念特别开发的)来浸润碳纤维片材,浸润叠放70片碳纤维片材,就做成了一块毡材,然后用一台750t的压机,热模压制成型。利用这项工艺做出的板材,经再加工后,即成为制作假牙所需的圆盘。
碳纤维是一种非常轻而柔韧的材料,它的重量只有目前市场上在用假牙原材料如氧化锆、陶瓷和钛的1/8。因此,对于这项特殊的应用,回收再利用的碳纤维是一种绝佳的材料,因为它具有更好的生物亲和性,更大的抗疲劳强度和最大的柔韧性。
目前,该公司还在研究将这种板材的厚度提高到至少4cm,以便用其生产人造关节。