Rolstoelen, of elektrische rolstoelen, zijn ontworpen voor ouderen of mensen met een beperking. Met de vooruitgang van de technologie en de veranderende behoeften van gebruikersgroepen aan rolstoelen en elektrische rolstoelen, is het lichtgewicht van rolstoelen en elektrische rolstoelen een belangrijke trend. Aluminiumlegeringen, luchtvaarttitaniumlegeringen, worden geleidelijk aan steeds populairder. Nu worden lichtere koolstofvezelmaterialen geleidelijk toegepast in de rolstoelindustrie.

Om te voldoen aan de diverse behoeften van mensen met een beperking in het dagelijks leven en bij verplaatsingen, wordt bij het ontwerp en de productie van rolstoelen steeds vaker gestreefd naar een lichtgewicht, multifunctioneel, intelligent en menselijk design. Tegelijkertijd moeten het gemak, de veiligheid en het comfort van rolstoelen effectief worden gegarandeerd. Lichtgewicht, hoge sterkte, corrosiebestendigheid en goede schokabsorptie zijn de belangrijkste overwegingen bij de materiaalkeuze voor rolstoelen.

Delichter het gewicht van de rolstoelHoe lichter de weerstand, hoe kleiner de weerstand. Het is in principe afhankelijk van de mankracht van de verzorger of de rolstoelgebruiker om de rolstoel te verplaatsen. Hoe lichter de rolstoel, hoe minder de belasting voor de bestuurder, vooral voor de rolstoelgebruiker zelf, die voornamelijk wordt bestuurd door de kracht van het bovenlichaam. Wanneer de rolstoel lichter is, is de belasting van de schouders en polsen van de bestuurder minder groot, wat van groot belang is voor de patiënt. Zelfs een elektrische rolstoel heeft een beperkte accucapaciteit. Hoe lichter de rolstoel zelf, hoe langer de accu meegaat.

Waarom moeten de materialen van de rolstoelbehuizing zo sterk zijn? Zoals hierboven vermeld, vereisen de complexiteit en flexibiliteit van het bewegingsmechanisme van de rolstoel dat het materiaal van de rolstoel zelf een bepaalde sterkte bereikt. Wanneer deze sterkte gegarandeerd is, kan het gewicht van het materiaal worden verlaagd bij dezelfde mechanische prestatie-eisen, waardoor het lichte gewicht van de rolstoel wordt gerealiseerd.

De corrosiebestendigheid van rolstoelmaterialen kan niet worden genegeerd. De meesterolstoelgebruikershebben een gebrekkig zelfzorgvermogen en fysiologische aandoeningen zoals incontinentie komen van tijd tot tijd voor. Soms hebben ze ook te maken met vervuiling of erosie door bepaalde medicijnen. De meeste rolstoelen worden buiten gebruikt en blootgesteld aan ultraviolette straling. Materialen met een slechte corrosiebestendigheid zijn gevoelig voor roest en oppervlakteoxidatie wanneer ze worden blootgesteld aan regen of afwisselend worden gebruikt in omgevingen met hoge en lage temperaturen.

Om de doelstellingen van lichtgewicht, gemak, comfort en corrosiebestendigheid te bereiken, moeten rolstoelen beginnen met materialen. Na jaren van ontwikkeling zijn de beschikbare materialen voor rolstoelen steeds uitgebreider geworden, van het oorspronkelijke stalen buizenframe tot diverse materialen zoals aluminiumlegering, titaniumlegering, magnesiumlegering, koolstofvezel en andere composietmaterialen.

Hoewel staal een volwassen productieproces heeft en lage kosten, voldoet het niet aan de hoge eisen die mensen stellen aan lichtgewicht. Hoewel aluminiumlegering relatief licht is, moet het toch worden geassembleerd door middel van lassen of klinken. De ontwerpeisen voor ultralichte rolstoelen moeten zo licht mogelijk zijn, met behoud van de structurele integriteit van het frame.

Koolstofvezelcomposieten hebben een lage dichtheid, een hoge specifieke sterkte, een goede corrosiebestendigheid en vermoeiingsweerstand en kunnen ook gebruikt worden voor de bouw van complexe totaalconstructies door middel van integraal gieten. Dit is een ideaal lichtgewicht materiaal voor hoogwaardige rolstoelen.

Hoewel de hoge kosten van koolstofvezelcomposieten de brede toepassing ervan in zekere mate beperken, kunnen de prestatievoordelen, zoals een licht gewicht, hoge sterkte en comfort, voldoen aan de behoeften van sommige high-end gebruikers.