Welche Schlüsselprozesse können die Lebensdauer von Rollstuhlrollern in Fabriklagern verbessern?
Kernmaterialverarbeitungstechnologie: Den Grundstein für Langlebigkeit legen
Die Lebensdauer von Rollstühle für Fabriklager steht in direktem Zusammenhang mit den Materialeigenschaften. Die Optimierung des gesamten Prozesses von der Rohstoffsiebung bis zur Vorbehandlung ist der Kern der Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Produkten.
1. Legierungsbehandlung hochfester Metallwerkstoffe
Materialauswahl und Legierungsverhältnis: Verwenden Sie eine Aluminiumlegierung in Luftfahrtqualität (z. B. 6061-T6) oder hochfesten Edelstahl (304/316) als Hauptkörper des Rahmens und fügen Sie Legierungselemente wie Magnesium und Silizium hinzu, um die Festigkeit und Zähigkeit des Materials zu verbessern. Beispielsweise wählt Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. bei der Herstellung des Rahmens von geländegängigen, erschwinglichen Rollern strikt Aluminiumlegierungsprofile mit einer Streckgrenze von ≥270 MPa aus, um sicherzustellen, dass sich der Rahmen unter komplexen Straßenbedingungen nicht leicht verformt.
Materialalterungsbehandlung: Eine künstliche Alterung (175℃×8 Stunden) von Aluminiumlegierungskomponenten wird durchgeführt, um die Härte des Materials durch die Auslösung von Verstärkungsphasen zu verbessern und so das Risiko von Ermüdungsrissen im Langzeitgebrauch zu verringern. Dieses Verfahren kann die Härte des Materials um mehr als 30 % erhöhen und ist für tragende Teile (wie Radhalterungen und Sitzrahmen) geeignet.
2. Änderungsprozess technischer Kunststoffteile
Polymermaterialverstärkung: Für Kunststoffteile wie Armlehnen und Fußstützen werden Glasfasern (GF) oder Kohlefasern (CF) zur Verstärkung von Polypropylenmaterialien (PP) verwendet. Durch einen Doppelschneckenextruder wird eine gleichmäßige Mischung erreicht, wodurch die Schlagfestigkeit der Teile um 50 % erhöht und die Alterungsbeständigkeit um 2–3 Jahre verlängert wird.
Verbesserung der Witterungsbeständigkeit: Fügen Sie UV-Absorber (z. B. Benzotriazole) und Antioxidantien (gehinderte Phenole) hinzu, kontrollieren Sie die Schmelztemperatur (220–240 °C) während des Spritzgussvorgangs, vermeiden Sie thermischen Abbau des Materials und stellen Sie sicher, dass die Kunststoffteile bei Verwendung im Freien innerhalb von 5 Jahren keine offensichtlichen Risse aufweisen.
Verarbeitungstechnologie wichtiger Strukturteile: Verbesserung der Stabilität mechanischer Eigenschaften
1. Optimierung des Präzisionsschweißprozesses
Anwendung des Argon-Lichtbogenschweißens (WIG) und des Laserschweißens: Das Puls-Argon-Lichtbogenschweißen wird zum Rahmenschweißen eingesetzt. Durch die präzise Steuerung des Schweißstroms (80–120 A) und der Impulsfrequenz (20–50 Hz) wird die Breite der Wärmeeinflusszone (≤ 1 mm) verringert, um eine Abnahme der Festigkeit des Grundmaterials zu vermeiden. Beispielsweise nutzt Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. Laserschweißen an den Faltgelenken multifunktionaler Fabrikrollstühle. Die Schweißnahtfestigkeit kann mehr als 90 % des Grundmaterials erreichen und stellt sicher, dass die Faltstruktur nach 100.000 Zyklen nicht reißt.
Spannungsarmglühen nach dem Schweißen: An den geschweißten Teilen wird ein Spannungsarmglühen (200-250℃×2 Stunden) durchgeführt, und die Restspannung wird durch Ofenkühlung reduziert, um das Risiko von Brüchen aufgrund von Spannungskonzentrationen während des Langzeitgebrauchs zu verringern.
2. Präzisionsbearbeitung und Montage von Teilen
CNC-Bearbeitungspräzisionskontrolle: CNC-Drehmaschinen werden zur Bearbeitung wichtiger Teile wie Radachslöcher und Lagereinbaupositionen verwendet, wobei die Maßtoleranzen auf ±0,05 mm und die Oberflächenrauheit Ra≤1,6 μm kontrolliert werden, um ein angemessenes Lagerspiel sicherzustellen und Betriebsgeräusche und Verschleiß zu reduzieren.
Prozessoptimierung der Presspassung: Die Sitzwelle und andere Teile werden durch Wärmeeinpassung befestigt (Erwärmung der Hülse auf 80 °C), um eine Presspassung zu erreichen, und die Presspassung wird auf 0,03–0,05 mm kontrolliert, um Lockerung und ungewöhnliche Geräusche während des Langzeitgebrauchs zu vermeiden.
Oberflächenschutzverfahren: Erhöhte Beständigkeit gegen Umweltkorrosion
1. Auftragen eines mehrschichtigen Beschichtungssystems
Vorbehandlungsprozess: Metallteile von preisgünstigen Rollern werden mit der dreistufigen Methode „Entfetten-Phosphatieren-Passivieren“ vorbehandelt. Die Dicke des Phosphatierungsfilms wird auf 2–3 μm eingestellt, um die Haftung der Beschichtung zu verbessern. Beispielsweise ist der Rahmen des leichten, faltbaren, zuverlässigen Rollers mit einer Zink-Nickel-Legierung phosphatiert und weist im Salzsprühtest (ASTM B117) 500 Stunden lang keinen Rost auf.
Kombination aus elektrophoretischer Beschichtung und Pulversprühen: Für die untere Schicht wird eine Kathodenelektrophorese verwendet (Filmdicke 15–20 μm) und auf die Oberfläche wird eine witterungsbeständige Pulverbeschichtung (Dicke 60–80 μm) aufgesprüht, um eine Verbundbeschichtung zu bilden. Durch diesen Prozess kann die Beschichtungshärte mehr als 2H erreichen und die Kratzfestigkeit wird um 40 % verbessert, was für Outdoor-Geländemodelle geeignet ist.
2. Innovation des besonderen Schutzverfahrens
Dacromet-Behandlung: Für Standardteile wie Schrauben und Muttern wird ein Zink-Chrom-Beschichtungsverfahren mit einer Beschichtungsdicke von 3–5 μm und 1000 Stunden lang kein Weißrost im Salzsprühtest verwendet, wodurch das Wasserstoffversprödungsproblem herkömmlicher galvanisierter Teile gelöst wird und es für feuchte Umgebungen (z. B. Lagerlager) geeignet ist.
Nano-Keramikbeschichtung: Eine Nano-Zirkoniumoxid-Keramikbeschichtung (Dicke 50–100 nm) wird auf die Oberfläche der Radnabe gesprüht und durch die Sol-Gel-Methode wird eine gleichmäßige Filmbildung erreicht. Die Oberflächenhärte kann 9H erreichen, wodurch die durch Kieseinwirkung verursachten Kratzer auf der Nabe reduziert werden.
Prozess-Upgrade wichtiger Funktionskomponenten: Verbesserung der Systemzuverlässigkeit
1. Präzisionsfertigung des Antriebssystems
Zahnradschleifprozess des Motorgetriebes: Das Planetengetriebe wird mit einer CNC-Zahnradschleifmaschine bearbeitet, die Zahnoberflächenrauheit beträgt Ra ≤ 0,8 μm, das Eingriffsspiel wird auf 0,02–0,04 mm kontrolliert, wodurch Betriebsgeräusche (≤ 65 dB) und Verschleiß reduziert werden und eine Motorlebensdauer von ≥ 1000 Stunden (Dauerbetrieb) gewährleistet wird.
Isolationsbehandlung der Motorwicklung: Vakuumimprägnierung (VPI) wird angewendet, zur Imprägnierung wird lösungsmittelfreies Epoxidharz verwendet, die Isolationsklasse erreicht F-Klasse (Temperaturbeständigkeit 155℃), wodurch Wicklungskurzschlüsse im Langzeitbetrieb vermieden werden.
2. Dichtungsprozess des Bremssystems
Dichtungsbehandlung von hydraulischen Bremskomponenten: Der Bremszylinder verfügt über einen Dichtungsring aus Nitrilkautschuk (NBR) mit Hartverchromung (Dicke 8–10 μm) auf der Oberfläche, um sicherzustellen, dass das Hydrauliksystem in einer Umgebung von -20 °C bis 60 °C leckagefrei ist und die Bremsreaktionszeit ≤ 0,3 Sekunden beträgt.
Verschleißfeste Behandlung elektromagnetischer Bremsen: Bremsbeläge verwenden Reibmaterialien auf Halbmetallbasis mit Zusatz von Graphit- und Keramikpartikeln, der Reibungskoeffizient liegt stabil bei 0,35–0,40 und die Verschleißrate beträgt ≤0,1 mm/1000 Bremszeiten, was für häufige Start-Stopp-Szenarien geeignet ist.
Montage- und Testprozess: Stellen Sie sicher, dass die Qualität des gesamten Prozesses kontrollierbar ist
1. Automatisierte Montage und Drehmomentkontrolle
Anwendung eines intelligenten Anzugssystems: Schlüsselschrauben (z. B. Rahmenverbindung, Motorbefestigung) werden mit elektrischen Anzugspistolen verwendet, die Drehmomentgenauigkeit wird auf ±3 % kontrolliert und die Daten werden durch Scannen des Codes aufgezeichnet, um eine Rückverfolgbarkeit des Montageprozesses zu erreichen. Beispielsweise wird in der Produktionslinie ein System zur Verhinderung von Anziehfehlern eingeführt, um sicherzustellen, dass das Anziehdrehmoment jeder Schraube den Konstruktionsanforderungen entspricht (z. B. M8-Schraubendrehmoment 12–15 Nm).
Schmierungsprozess von Gelenken: Faltgelenke, Radlager und andere Teile verwenden automatische Fetteinspritzmaschinen, um Fett auf Silikonbasis hinzuzufügen (Tropfpunkt ≥200℃), und die Fetteinspritzmenge wird auf 0,5–1 g/Punkt kontrolliert, um Reibungsverluste zu reduzieren und die Lebensdauer beweglicher Teile zu verlängern.
2. Zuverlässigkeitstests für das gesamte Projekt
Simulierter Betriebszustandstest: Der fertige, zuverlässige Roller muss einen 6-stündigen kontinuierlichen Stoßtest (Amplitude 50 mm, Frequenz 2 Hz), 1000 Faltzyklentests und einen 30°-Hangsteigtest bestehen, um sicherzustellen, dass die Strukturteile nicht locker sind oder Risse aufweisen.
Elektrischer Sicherheits- und Lebensdauertest: Das Batteriesystem durchläuft 500 Lade- und Entladezyklen (Kapazitätserhaltungsrate ≥80 %), und der Controller läuft 48 Stunden lang ununterbrochen ohne Ausfall in einer Umgebung von -10 °C bis 40 °C, in Übereinstimmung mit der Sicherheitsnorm IEC 60601 für medizinische Geräte.
Lagerung und Wartung im Lager: Verlängert die Lebensdauer während der Leerlaufzeit
1. Kontrolle der Lagerumgebung
Temperatur- und Feuchtigkeitsmanagement: Das Lager hält eine Temperatur von 15–25 °C und eine Luftfeuchtigkeit von ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit aufrecht. Durch Luftentfeuchter und Klimaanlagen wird eine Echtzeitüberwachung durchgeführt, um zu verhindern, dass Metallteile feucht werden und rosten. Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. nutzt die Lagerung bei konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Lagerhäusern in Übersee (z. B. im europäischen Raum), um die Rostrate der Lagerprodukte innerhalb eines halben Jahres auf unter 0,5 % zu halten.
Staubdichte und antioxidative Verpackung: Der gesamte zuverlässige Roller ist mit einer feuchtigkeitsbeständigen PE-Folie umwickelt, und wichtige Metallteile (z. B. Achsen) sind mit Rostschutzöl (NLGI-Stufe 2) beschichtet und in Dampfphasen-Rostschutzbeuteln (VCI) untergebracht, die bis zu 12 Monate gültig sind.
2. Regelmäßiger Wartungsprozess
Batterieaktivierung und -wartung: Die Langzeitlagerung von Elektrorollern erfordert ein flaches Laden und Entladen alle drei Monate (Laden auf 80 %, Entladen auf 50 %), um eine Langzeitlagerung von Lithiumbatterien mit voller Ladung zu vermeiden, was zu einer Kapazitätsverringerung führt. Die Kundendienstabteilung von Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. nutzt intelligente Ladeschränke, um die Chargenwartung zu erreichen.
Erneute Inspektion der Schmierung mechanischer Teile: Sekundärschmierung des Bremssystems und der Klappgelenke preisgünstiger Motorroller, um den Fettverlust durch Verflüchtigung wieder aufzufüllen und sicherzustellen, dass die Leistung der ausgelieferten Produkte so gut wie neu ist.