휠체어 또는 전동 휠체어는 노인이나 장애인을 위해 설계되었습니다. 기술 발전과 휠체어 ​​및 전동 휠체어 사용자층의 변화하는 요구에 따라 휠체어 및 전동 휠체어의 경량화가 주요 추세가 되었습니다. 알루미늄 합금, 항공용 티타늄, 알루미늄 합금 소재가 점차 발전해 왔으며, 현재는 더욱 가벼운 탄소 섬유 소재가 휠체어 산업에 점차 적용되고 있습니다.

장애인의 일상생활과 이동에 필요한 다양한 요구를 충족시키기 위해 휠체어의 설계 및 생산은 경량화, 다기능성, 지능화 및 인체공학적 설계를 점점 더 추구하고 있습니다. 그러나 동시에 휠체어의 편의성, 안전성 및 편안함 또한 효과적으로 보장되어야 합니다. 휠체어 소재를 선택할 때 경량성, 고강도, 내식성 및 우수한 충격 흡수 성능은 주요 고려 사항입니다.

그만큼휠체어의 무게를 더 가볍게휠체어가 가벼울수록 저항이 줄어듭니다. 휠체어는 기본적으로 간병인이나 휠체어 사용자의 인력에 의존하여 움직입니다. 휠체어가 가벼울수록 조작자의 부담이 줄어들고, 특히 상체 근력에 주로 의존하는 휠체어 사용자에게는 더욱 중요합니다. 휠체어가 가벼울수록 조작자의 어깨와 손목에 가해지는 부담이 줄어들어 환자에게 큰 도움이 됩니다. 전동 휠체어라 하더라도 배터리 용량에는 한계가 있습니다. 휠체어 자체가 가벼울수록 배터리 수명이 길어집니다.

휠체어 본체 소재가 고강도여야 하는 이유는 무엇일까요? 앞서 언급했듯이, 휠체어 움직임 메커니즘의 복잡성과 유연성 때문에 휠체어 자체 소재는 일정 수준의 강도를 갖춰야 합니다. 강도가 확보되면 동일한 기계적 성능 요구 조건에서 소재의 무게를 줄일 수 있어 휠체어 경량화가 가능해집니다.

휠체어 소재의 내식성은 무시할 수 없는 문제입니다. 대부분의 휠체어 소재는 부식에 강합니다.휠체어 이용자자가 관리 능력이 부족하고, 요실금과 같은 생리적 문제가 종종 발생합니다. 또한, 약품이 오염되거나 부식되는 문제도 발생할 수 있습니다. 대부분의 휠체어는 실외에서 사용되므로 자외선에 노출됩니다. 비에 노출되거나 고온과 저온 환경에 번갈아 사용될 경우, 내식성이 약한 재질은 녹이 슬거나 표면 산화가 발생하여 휠체어 프레임의 안정성과 미관을 해칠 수 있습니다.

경량화, 편리성, 편안함, 내식성이라는 목표를 달성하기 위해서는 휠체어의 소재 선택이 무엇보다 중요합니다. 수년간의 개발 끝에 휠체어 본체에 사용 가능한 소재는 초기 강철 튜브 프레임에서 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 마그네슘 합금, 탄소 섬유 및 기타 복합 소재에 이르기까지 다양해졌습니다.

강철은 제조 공정 기술이 성숙되어 있고 비용이 저렴하지만, 경량화에 대한 사람들의 높은 요구를 충족시키지 못합니다. 알루미늄 합금은 상대적으로 가볍지만 용접이나 리벳팅과 같은 조립 공정이 필요하며, 초경량 휠체어의 설계 요구 사항은 프레임의 구조적 안정성을 유지하면서 최대한 가볍게 만드는 것입니다.

탄소 섬유 복합 소재는 밀도가 낮고 비강도가 높으며 내식성 및 내피로성이 우수하고, 일체형 성형을 통해 복잡한 전체 구조를 제작할 수 있어 고급 휠체어에 이상적인 경량 소재입니다.

탄소 섬유 복합재의 높은 가격은 광범위한 적용을 어느 정도 제한하지만, 경량성, 고강도, 편안함과 같은 성능상의 이점은 일부 고급 사용자들의 요구를 충족시킬 수 있습니다.