Pyörätuolit tai sähköpyörätuolit on suunniteltu vanhuksille tai vammaisille. Teknologian kehittyessä ja pyörätuolien ja sähköpyörätuolien käyttäjäryhmien muuttuvien tarpeiden myötä pyörätuolien ja sähköpyörätuolien kevyt paino on merkittävä trendi. Alumiiniseoksesta ja ilmailualan titaani-alumiiniseoksesta valmistettua materiaalia kehitetään vähitellen. Nyt kevyempiä hiilikuitumateriaaleja sovelletaan vähitellen pyörätuoliteollisuudessa.

Vammaisten ihmisten erilaisten arkielämän ja matkustamisen tarpeiden täyttämiseksi pyörätuolien suunnittelussa ja tuotannossa pyritään yhä enemmän kevyeen, monitoimiseen, älykkääseen ja inhimilliseen muotoiluun. Samalla on kuitenkin taattava pyörätuolien kätevyys, turvallisuus ja mukavuus. Keveys, korkea lujuus, korroosionkestävyys ja hyvä iskunvaimennuskyky ovat tärkeimmät huomioon otettavat tekijät pyörätuolien materiaaleja valittaessa.

Thekevyempi pyörätuolin paino, sitä pienempi vastus. Se on pohjimmiltaan riippuvainen hoitajan tai pyörätuolin käyttäjän työvoimasta sen liikuttamiseksi. Mitä kevyempi pyörätuoli on, sitä vähemmän käyttäjän taakka on, erityisesti pyörätuolin käyttäjälle itselleen, jota pääasiassa ohjaa ylävartalon voima. Pyörätuolissa, kun pyörätuoli on kevyempi, käyttäjän hartioille ja ranteille kohdistuva taakka ei ole niin suuri, mikä on erittäin tärkeää potilaalle. Jopa sähköpyörätuolin akun kapasiteetti on rajallinen. Mitä kevyempi itse pyörätuoli on, sitä pidempi akun käyttöikä.

Miksi pyörätuolien runkomateriaalien on oltava erittäin lujia? Kuten edellä mainittiin, pyörätuolin liikemekanismin monimutkaisuus ja joustavuus edellyttävät, että pyörätuolin itse materiaalin on saavutettava tietty lujuus. Kun lujuus on taattu, materiaalin painoa voidaan vähentää samoilla mekaanisilla suorituskykyvaatimuksilla, jolloin pyörätuolin paino on kevyt.

Pyörätuolimateriaalien korroosionkestävyyttä ei voida sivuuttaa. Suurin osapyörätuolin käyttäjätHeillä on heikko itsehoitokyky, ja fysiologisia tiloja, kuten pidätyskyvyttömyyttä, esiintyy aika ajoin. Joskus he kohtaavat myös joidenkin lääkkeiden aiheuttamaa saastumista tai eroosiota. Useimpia pyörätuoleja käytetään ulkona ja ne altistuvat ultraviolettisäteille. Kun ne altistuvat sateelle tai niitä käytetään vuorotellen korkeissa ja matalissa lämpötiloissa, huonosti korroosionkestävät materiaalit ovat alttiita ruostumiselle ja pinnan hapettumiselle, mikä vaikuttaa pyörätuolin rungon vakauteen ja ulkonäköön.

Keveyden, mukavuuden, mukavuuden ja korroosionkestävyyden tavoitteiden saavuttamiseksi pyörätuolien on aloitettava materiaaleista. Vuosien kehitystyön jälkeen pyörätuoleille saatavilla olevat runkomateriaalit ovat tulleet yhä runsaammiksi alkuperäisestä teräsputkirungosta erilaisiin materiaaleihin, kuten alumiiniseokseen, titaaniseokseen, magnesiumseokseen, hiilikuituun ja muihin komposiittimateriaaleihin.

Vaikka teräksen valmistusprosessissa on kehittynyt teknologia ja se on edullinen, se ei pysty täyttämään ihmisten korkeita kevytrakenteisuusvaatimuksia. Vaikka alumiiniseos on suhteellisen kevyt, se on silti hitsaamalla tai niittaamalla koottava, ja ultrakevyiden pyörätuolien suunnitteluvaatimusten on oltava mahdollisimman kevyitä säilyttäen samalla rungon rakenteellinen eheys.

Hiilikuitukomposiittimateriaaleilla on alhainen tiheys, korkea ominaislujuus, hyvä korroosionkestävyys ja väsymiskestävyys, ja niillä voidaan myös rakentaa monimutkaisia ​​kokonaisrakenteita integraalisen muovauksen avulla, mikä on ihanteellinen kevyt materiaali huippuluokan pyörätuoleille.

Vaikka hiilikuitukomposiittien korkea hinta rajoittaa niiden laajaa käyttöä jossain määrin, sen suorituskykyedut, kuten keveys, korkea lujuus ja mukavuus, voivat vastata joidenkin huippuluokan käyttäjien tarpeisiin.