휠체어 또는 전동 휠체어는 노인이나 장애인을 위해 설계되었습니다. 기술의 발전과 휠체어 ​​및 전동 휠체어에 대한 사용자 그룹의 변화하는 요구로 인해 휠체어 및 전동 휠체어의 경량화가 주요 트렌드로 자리 잡았습니다. 알루미늄 합금, 항공 티타늄 알루미늄 합금 소재가 점차 개선되고 있으며, 이제는 더 가벼운 탄소 섬유 소재가 휠체어 산업에 점차 적용되고 있습니다.

장애인의 일상생활과 이동에 대한 다양한 요구를 충족하기 위해 휠체어 설계 및 생산은 경량, 다기능, 지능적, 인간 중심적인 디자인을 점점 더 추구하고 있습니다. 하지만 동시에 휠체어의 편의성, 안전성, 그리고 편안함 또한 효과적으로 보장되어야 합니다. 경량, 고강도, 내식성, 그리고 우수한 충격 흡수 성능은 휠체어 소재 선택 시 주요 고려 사항입니다.

그만큼휠체어 무게를 더 가볍게 하다저항이 작을수록 휠체어는 기본적으로 간병인이나 휠체어 사용자의 힘에 의존하여 움직입니다. 휠체어가 가벼울수록 운전자, 특히 상체의 힘으로 주로 움직이는 휠체어 사용자의 부담이 줄어듭니다. 휠체어가 가벼울수록 운전자의 어깨와 손목에 가해지는 부담이 적어 환자에게 매우 중요합니다. 전동 휠체어조차도 배터리 용량이 제한되어 있습니다. 휠체어 자체가 가벼울수록 배터리 수명이 길어집니다.

휠체어 본체 소재는 왜 고강도여야 할까요? 앞서 언급했듯이 휠체어 이동 메커니즘의 복잡성과 유연성 때문에 휠체어 자체 소재도 일정 수준의 강도를 가져야 합니다. 강도가 확보되면 동일한 기계적 성능 요구 조건 하에서 소재의 무게를 줄여 휠체어의 경량화를 실현할 수 있습니다.

휠체어 소재의 내식성은 무시할 수 없습니다. 대부분의휠체어 사용자자가 관리 능력이 부족하고, 요실금과 같은 생리적 문제가 발생하기도 합니다. 때로는 일부 의약품의 오염이나 부식에도 노출됩니다. 대부분의 휠체어는 야외에서 사용되며 자외선에 노출됩니다. 비에 노출되거나 고온과 저온 환경에서 번갈아 사용되면 내식성이 낮은 소재는 녹이 슬거나 표면 산화가 발생하기 쉬워 휠체어 프레임의 안정성과 미관에 영향을 미칩니다.

경량화, 편의성, 편안함, 그리고 내식성이라는 목표를 달성하기 위해서는 휠체어는 소재부터 시작해야 합니다. 수년간의 개발 끝에 휠체어에 사용 가능한 차체 소재는 초기 강철 튜브 프레임부터 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 마그네슘 합금, 탄소 섬유 및 기타 복합 소재와 같은 다양한 형태로 점점 더 풍부해졌습니다.

강철은 제조 공정에서 기술이 성숙하고 비용이 저렴하지만, 사람들의 높은 경량화 요구를 충족하기는 어렵습니다. 알루미늄 합금은 비교적 가볍지만 용접이나 리벳으로 조립해야 하기 때문에 초경량 휠체어의 설계 요건은 프레임의 구조적 무결성을 유지하면서 최대한 가볍게 만드는 것입니다.

탄소섬유 복합재료는 밀도가 낮고, 비강도가 높으며, 내식성과 내피로성이 우수하고, 일체 성형을 통해 복잡한 전체 구조를 구축할 수도 있어 고급 휠체어에 적합한 경량 소재입니다.

탄소 섬유 복합재의 높은 비용으로 인해 광범위한 적용이 어느 정도 제한되지만, 가벼운 무게, 높은 강도, 편안함과 같은 성능상의 이점은 일부 고급 사용자의 요구를 충족할 수 있습니다.