工場の倉庫で車椅子スクーターの耐用年数を延ばすことができる重要なプロセスは何ですか?
耐久性の基礎を築くコア素材加工技術
の耐用年数 工場倉庫用車椅子 材料特性に直接関係します。原料の選別から前処理までのプロセス全体の最適化が、製品の耐摩耗性と耐食性を向上させる核心となります。
1. 高強度金属材料の合金化処理
材料の選択と合金比: フレームの本体には航空グレードのアルミニウム合金 (6061-T6 など) または高強度ステンレス鋼 (304/316) を使用し、材料の強度と靭性を向上させるためにマグネシウムやシリコンなどの合金元素を添加します。たとえば、Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. は、全地形対応の手頃な価格のスクーターのフレームの製造において、降伏強度 270MPa 以上のアルミニウム合金プロファイルを厳密に選択し、複雑な道路状況下でもフレームが容易に変形しないようにしています。
材料時効処理:アルミニウム合金部品に人工時効処理(175℃×8時間)を施し、強化相を析出させて材料の硬度を向上させ、長期使用による疲労亀裂のリスクを軽減します。この加工により材料の硬度を30%以上高めることができ、荷重がかかる部品(ホイールブラケットやシートフレームなど)に適しています。
2. エンジニアリングプラスチック部品の改質工程
ポリマー材料の強化: アームレストやフットレストなどのプラスチック部品には、ポリプロピレン (PP) 材料をガラス繊維 (GF) またはカーボン繊維 (CF) で強化し、二軸押出機で均一にブレンドすることで、部品の衝撃強度が 50% 向上し、耐老化性が 2 ~ 3 年延長されます。
耐候性の向上:紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾールなど)と酸化防止剤(ヒンダードフェノール)を添加し、射出成形プロセス中の溶融温度を制御(220〜240℃)し、材料の熱劣化を回避し、屋外で使用したときにプラスチック部品に5年以内に明らかな亀裂が発生しないことを保証します。
主要構造部品の加工技術:機械的特性の安定性向上
1. 精密溶接工程の最適化
アルゴンアーク溶接(TIG)とレーザー溶接の応用:フレーム溶接にはパルスアルゴンアーク溶接が使用されます。溶接電流(80~120A)とパルス周波数(20~50Hz)を精密に制御することで、熱影響部の幅(≦1mm)を縮小し、母材の強度低下を防ぎます。たとえば、Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. は、多機能工場倉庫用車椅子の折りたたみ接合部にレーザー溶接を使用しています。溶接強度は母材の 90% 以上に達し、100,000 サイクル後に折り畳み構造に亀裂が生じないことが保証されます。
溶接後応力除去:溶接部に歪取り焼鈍(200~250℃×2時間)を施し、炉冷により残留応力を軽減し、長期使用時の応力集中による破壊リスクを軽減します。
2. 部品の精密加工と組立
CNC加工精度管理:ホイールの軸穴やベアリングの取り付け位置などの主要部品の加工にはCNC旋盤が使用され、寸法公差は±0.05mm以内、表面粗さRa≤1.6μmに管理されており、適度なベアリングクリアランスを確保し、作動音と摩耗を低減します。
しまりばめ工程の最適化:シートシャフト等の熱嵌め(スリーブを80℃に加熱)によりしまり嵌めを実現し、しまりばめを0.03~0.05mmに管理し、長期使用時の緩みや異音を発生させません。
表面保護プロセス: 環境腐食に対する耐性の強化
1. 多層コーティングシステムの適用
前処理工程:安価なスクーターの金属部品は「脱脂・リン酸塩処理・不動態化処理」の3段階の方法で前処理され、リン酸塩処理皮膜の厚さを2~3μmに制御して皮膜の密着性を向上させます。例えば、軽量で信頼性の高い折りたたみ式スクーターのフレームは亜鉛ニッケル合金でリン酸化処理されており、500時間の塩水噴霧試験(ASTM B117)でも錆びません。
電着塗装と粉体塗装の組み合わせ:下層に陰極電気泳動塗装(膜厚15~20μm)を施し、その表面に耐候性粉体塗料(膜厚60~80μm)を吹き付けて複合塗膜を形成します。このプロセスにより、コーティングの硬度は2H以上に達し、耐傷性は40%向上し、屋外の全地形モデルに適しています。
2. 特殊保護プロセスの革新
ダクロメット処理:亜鉛クロムコーティングプロセスはネジやナットなどの標準部品に使用され、コーティングの厚さは3〜5μmで、1000時間の塩水噴霧試験でも白錆が発生せず、従来の電気メッキ部品の水素脆化の問題を解決し、湿気の多い環境(倉庫保管など)に適しています。
ナノセラミックコーティング:ナノ酸化ジルコニウムセラミックコーティング(厚さ50~100nm)をホイールハブ表面に溶射し、ゾルゲル法により均一な膜形成を実現。表面硬度は9Hに達し、砂利の衝撃によるハブの傷を軽減します。
主要な機能コンポーネントのプロセスアップグレード: システムの信頼性を向上
1. 駆動系の精密製作
モーターギアボックスの歯車研削プロセス:遊星ギアボックスはCNC歯車研削盤で加工され、歯面粗さRa≤0.8μm、噛み合いクリアランスは0.02〜0.04mmに制御され、動作騒音(≤65dB)と摩耗を低減し、モーター寿命≧1000時間(連続動作)を保証します。
モーター巻線の絶縁処理:真空含浸(VPI)プロセスを採用し、含浸には無溶剤エポキシ樹脂を使用し、絶縁グレードはFグレード(耐熱温度155℃)に達し、長期運転による巻線の短絡を回避します。
2. ブレーキシステムのシール工程
油圧ブレーキ部品のシール処理:ブレーキシリンダーはニトリルゴム(NBR)シールリングを採用し、表面に硬質クロムメッキ(厚さ8〜10μm)を施し、-20℃〜60℃の環境で油圧システムに漏れがなく、ブレーキ応答時間は0.3秒以下です。
電磁ブレーキの耐摩耗処理:ブレーキパッドはグラファイトとセラミック粒子を添加した半金属ベースの摩擦材料を使用しており、摩擦係数は0.35〜0.40で安定しており、摩耗率はブレーキ回数1000回あたり0.1mm以下であり、頻繁な発進と停止のシナリオに適しています。
組み立ておよびテストのプロセス: プロセス全体の品質が制御可能であることを確認します。
1. 組立とトルク管理の自動化
インテリジェント締め付けシステムの適用:キーボルト(フレーム接続、モーター固定など)は電動締め付けガンを使用し、トルク精度は±3%で管理され、コードをスキャンすることによってデータが記録され、組立プロセスのトレーサビリティを実現します。例えば、生産ラインでは各ねじの締付トルクが設計要件(M8ボルトトルク12~15N・mなど)を満たすよう、締付けミス防止システムを導入しています。
関節部の潤滑工程:折り畳み関節、車輪軸受などの部品には自動グリース注入機を使用し、シリコーン系グリース(滴点≧200℃)を注入し、グリース注入量を0.5~1g/点に制御し、摩擦損失を低減し、可動部の寿命を延ばします。
2. プロジェクト全体の信頼性テスト
模擬動作条件テスト: 完成した信頼性の高いスクーターは、構造部品に緩みや亀裂がないことを確認するために、6 時間の連続衝突テスト (振幅 50 mm、周波数 2 Hz)、1000 回の折り畳みサイクル テスト、および 30 度の斜面登坂テストに合格する必要があります。
電気的安全性および寿命テスト: IEC 60601医療機器安全規格に準拠し、バッテリーシステムは500回の充放電サイクル(容量維持率80%以上)を経て、コントローラーは-10℃~40℃の環境で故障することなく48時間連続稼働します。
倉庫の保管とメンテナンスのプロセス: アイドル期間の耐用年数を延長する
1. 倉庫環境管理
温湿度管理:倉庫内は温度15~25℃、湿度60%RH以下に管理しております。除湿機や空調システムによりリアルタイムに監視し、金属部品の湿気や錆を防ぎます。蘇州ハインズ医療機器有限公司では、海外(欧州地域など)の倉庫で定温恒湿保管し、半年以内の在庫品の錆率を0.5%未満に抑えています。
防塵・酸化防止パッケージ:信頼性の高いスクーター全体はPE防湿フィルムで包まれ、主要な金属部品(車軸など)は防錆油(NLGIレベル2)でコーティングされ、最長12ヶ月有効の気相防錆袋(VCI)に入れられています。
2. 定期メンテナンスのプロセス
バッテリーのアクティベーションとメンテナンス: モビリティ スクーターの長期保管には、リチウム バッテリーをフル充電で長期保管すると容量が低下するのを避けるため、3 か月ごとに浅い充放電 (80% まで充電、50% まで放電) を行う必要があります。 Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. のアフターセールス部門では、インテリジェントな充電キャビネットを使用してバッチ メンテナンスを実現しています。
機械部品の潤滑再検査: 出荷される製品の性能が新品同様であることを確認するために、在庫の手頃な価格のスクーターのブレーキ システムと折りたたみジョイントの二次潤滑を行い、揮発によって失われたグリースを補充します。