لماذا تُستخدم نماذج الأقدام المصنوعة من السيليكون بدلاً من نماذج معدنية صلبة؟ تحقيق اختبارات واقعية للأحذية الميكانيكية الحيوية

تُعد نماذج الأقدام المصنوعة من السيليكون المعيار الصناعي لتحقيق الدقة الميكانيكية الحيوية. على عكس البدائل المعدنية الصلبة، تستخدم هذه النماذج غلافًا خارجيًا ناعمًا من السيليكون يحيط بهيكل داخلي معدني لمحاكاة الشكل التشريحي الدقيق والصلابة لأنسجة الإنسان. يسمح هذا التركيب الفريد للنموذج بالتشوه والتكيف بشكل طبيعي داخل الحذاء، مما يضمن أن البيانات الهامة المتعلقة بالقبضة وانتقال الضغط تعكس بدقة الاستخدام في العالم الحقيقي.

الفكرة الأساسية: تخلق النماذج الصلبة نقاط اتصال اصطناعية تشوه البيانات. تسد نماذج السيليكون الفجوة بين الاختبارات الميكانيكية والواقع البيولوجي من خلال توفير قابلية تشوه فائقة، مما يضمن أن انتقال ضغط باطن القدم واقعي وأن قياسات القبضة صالحة.

الميزة الميكانيكية الحيوية

محاكاة التشريح والصلابة

القدم البشرية ليست كتلة معدنية صلبة؛ إنها هيكل معقد من العظام والأنسجة الرخوة.

تُعيد نماذج السيليكون صب هذه المحاكاة باستخدام هيكل داخلي معدني لتوفير السلامة الهيكلية، على غرار العظام البشرية.

يُحاط هذا الهيكل بالسيليكون الذي يحاكي الصلابة المحددة للحم البشري، مما يخلق وسيط اختبار واقعيًا.

قابلية تشوه فائقة

الفشل الأساسي للنماذج المعدنية الصلبة هو عدم قدرتها على تغيير الشكل تحت الضغط.

يوفر السيليكون قابلية تشوه فائقة، مما يسمح لنموذج القدم بالانضغاط والانتشار عند تطبيق الوزن.

يسمح هذا للنموذج بالملاءمة بشكل طبيعي أكثر داخل الحذاء، مما يملأ حجم الحذاء تمامًا كما تفعل القدم البشرية.

التأثير على سلامة البيانات

انتقال ضغط واقعي

غالبًا ما يعتمد الاختبار الدقيق على مستشعرات النعل الداخلي للكشف عن كيفية توزيع القوة عبر القدم.

نظرًا لأن السيليكون يحاكي امتثال الجلد والأنسجة البشرية، فإنه يضمن واجهة واقعية مع هذه المستشعرات.

يخلق هذا محاكاة واقعية لـ انتقال ضغط باطن القدم لا تستطيع المواد الصلبة تحقيقها.

قياس دقيق للقبضة

الهدف النهائي للاختبار الميكانيكي للأحذية غالبًا هو قياس القبضة والاحتكاك.

تعتمد القبضة على كيفية اتصال النعل بالأرض، وهذا مدفوع بكيفية ضغط القدم في النعل.

من خلال ضمان دقة الملاءمة الداخلية والضغط من الناحية الميكانيكية الحيوية، تنتج نماذج السيليكون نتائج قياس القبضة التي تعكس الأداء الفعلي.

فهم المفاضلات

مأزق الصلابة

من الأهمية بمكان فهم سبب اعتبار النماذج المعدنية الصلبة أدنى لهذا التطبيق المحدد.

في حين أن المعدن متين ومتناسق، فإن افتقاره إلى "المرونة" يمنعه من إجراء اتصال موحد مع الجزء الداخلي للحذاء.

ينتج عن هذا بيانات ميكانيكية حيوية غير دقيقة، مما يجعل نتائج الاختبار أقل قابلية للتطبيق على السيناريوهات البشرية.

اتخاذ القرار الصحيح لهدفك

عند تكوين معدات الاختبار الميكانيكي الخاصة بك، فإن اختيار نموذج القدم يحدد صحة بياناتك.

إذا كان تركيزك الأساسي هو الدقة الميكانيكية الحيوية: أعط الأولوية لنماذج السيليكون المصبوبة لضمان أن التفاعل بين القدم والحذاء يحاكي تشريح الإنسان.
إذا كان تركيزك الأساسي هو التحقق من القبضة: استخدم نماذج السيليكون لضمان أن الضغط المطبق على النعل الخارجي يعكس انتقال باطن القدم الواقعي.

يمثل الانتقال من المعدن الصلب إلى السيليكون تحولًا من التحميل الميكانيكي البسيط إلى المحاكاة البيولوجية الحقيقية.

جدول الملخص:

الميزة	نماذج السيليكون المصبوبة	نماذج معدنية صلبة
تركيب المواد	سيليكون ناعم مع هيكل معدني داخلي	كتلة صلبة من الألومنيوم أو الصلب
الدقة التشريحية	عالية (تحاكي صلابة اللحم والعظام)	منخفضة (سطح لا ينحني)
قابلية التشوه	عالية (تنتشر تحت الضغط)	لا شيء (شكل ثابت)
دقة البيانات	انتقال ضغط باطن القدم واقعي	بيانات مشوهة من نقاط اتصال اصطناعية
الأفضل استخدامًا لـ	الدقة الميكانيكية الحيوية واختبار القبضة	متانة ميكانيكية أساسية / تحميل

شراكة مع 3515 للابتكار الرائد في مجال الأحذية

بصفتنا شركة مصنعة على نطاق واسع تخدم الموزعين وأصحاب العلامات التجارية، تقدم 3515 قدرات إنتاج شاملة لجميع أنواع الأحذية، مدعومة بسلسلة أحذية السلامة الرائدة لدينا. نحن نتفهم أن الدقة الميكانيكية الحيوية هي الفرق بين منتج جيد ورائد في السوق.

سواء كنت بحاجة إلى أحذية عمل وتكتيكية متخصصة، أو أحذية خارجية، أو أحذية رياضية تدريبية، أو أحذية رسمية وكاجوال، فإن محفظتنا الواسعة مبنية على أساس الاختبارات الصارمة ومعايير التصنيع الفائقة. دعنا نساعدك في تقديم منتجات تلبي متطلبات الكميات الكبيرة المتنوعة بجودة لا هوادة فيها.

هل أنت مستعد لرفع مستوى خط أحذيتك؟ اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجات الإنتاج بالجملة الخاصة بك وتجربة ميزة 3515!

المراجع

Bahador Keshvari, Veit Senner. Investigating the effect of outsole configurations on rotational and translational traction using a mechanical prosthetic foot. DOI: 10.1007/s12283-023-00436-2

تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .