Xe lăn hoặc xe lăn điện được thiết kế dành cho người cao tuổi hoặc người khuyết tật. Với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu thay đổi của người dùng đối với xe lăn và xe lăn điện, việc giảm trọng lượng xe lăn và xe lăn điện đang trở thành xu hướng chính. Vật liệu hợp kim nhôm, titan hàng không và hợp kim nhôm đang dần được cải tiến. Hiện nay, vật liệu sợi carbon nhẹ hơn cũng đang dần được ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất xe lăn.

Để đáp ứng các nhu cầu đa dạng của người khuyết tật trong sinh hoạt hàng ngày và đi lại, thiết kế và sản xuất xe lăn ngày càng hướng đến thiết kế nhẹ, đa chức năng, thông minh và nhân văn. Tuy nhiên, đồng thời, sự tiện lợi, an toàn và thoải mái của xe lăn phải được đảm bảo hiệu quả. Trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng giảm xóc tốt là những yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn vật liệu cho xe lăn.

Cáilàm giảm trọng lượng của xe lănXe lăn càng nhẹ thì lực cản càng nhỏ. Về cơ bản, nó phụ thuộc vào sức người chăm sóc hoặc người sử dụng xe lăn để di chuyển. Xe lăn càng nhẹ thì gánh nặng cho người điều khiển càng giảm, đặc biệt là đối với chính người sử dụng xe lăn, người chủ yếu dựa vào sức mạnh phần thân trên để điều khiển. Khi xe lăn càng nhẹ, gánh nặng lên vai và cổ tay của người điều khiển sẽ không quá lớn, điều này rất quan trọng đối với người bệnh. Ngay cả xe lăn điện cũng có dung lượng pin hạn chế. Xe lăn càng nhẹ thì tuổi thọ pin càng dài.

Tại sao vật liệu cấu tạo khung xe lăn phải có độ bền cao? Như đã đề cập ở trên, sự phức tạp và linh hoạt của cơ chế chuyển động xe lăn đòi hỏi vật liệu cấu tạo xe lăn phải đạt được một độ bền nhất định. Khi độ bền được đảm bảo, trọng lượng của vật liệu có thể được giảm xuống trong khi vẫn đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cơ học, từ đó giúp xe lăn trở nên nhẹ hơn.

Khả năng chống ăn mòn của vật liệu làm xe lăn không thể bỏ qua. Hầu hết các vật liệu này đều...người ngồi xe lănNgười sử dụng xe lăn thường có khả năng tự chăm sóc kém, và thỉnh thoảng gặp các vấn đề về sinh lý như tiểu không tự chủ. Đôi khi họ cũng phải đối mặt với tình trạng nhiễm bẩn hoặc ăn mòn một số loại thuốc. Hầu hết xe lăn sẽ được sử dụng ngoài trời và tiếp xúc với tia cực tím. Khi tiếp xúc với mưa hoặc sử dụng luân phiên trong môi trường nhiệt độ cao và thấp, các vật liệu có khả năng chống ăn mòn kém dễ bị gỉ sét và oxy hóa bề mặt, ảnh hưởng đến độ bền và vẻ đẹp của khung xe lăn.

Để đạt được các mục tiêu về trọng lượng nhẹ, tiện lợi, thoải mái và khả năng chống ăn mòn, xe lăn phải bắt đầu từ vật liệu. Sau nhiều năm phát triển, các vật liệu chế tạo khung xe lăn ngày càng phong phú, từ khung ống thép ban đầu đến nhiều loại vật liệu khác nhau như hợp kim nhôm, hợp kim titan, hợp kim magie, sợi carbon và các vật liệu composite khác.

Mặc dù thép có công nghệ sản xuất tiên tiến và giá thành thấp, nhưng nó không thể đáp ứng được yêu cầu cao về trọng lượng nhẹ của người dùng. Mặc dù hợp kim nhôm tương đối nhẹ, nhưng vẫn cần phải lắp ráp bằng phương pháp hàn hoặc tán đinh, trong khi yêu cầu thiết kế xe lăn siêu nhẹ là phải càng nhẹ càng tốt mà vẫn đảm bảo độ bền vững của khung xe.

Vật liệu composite sợi carbon có mật độ thấp, độ bền riêng cao, khả năng chống ăn mòn và chống mỏi tốt, đồng thời có thể tạo ra các cấu trúc tổng thể phức tạp thông qua quá trình đúc liền khối, là vật liệu nhẹ lý tưởng cho xe lăn cao cấp.

Mặc dù chi phí cao của vật liệu composite sợi carbon hạn chế phần nào việc ứng dụng rộng rãi của nó trong nhiều lĩnh vực, nhưng những ưu điểm về hiệu năng như trọng lượng nhẹ, độ bền cao và sự thoải mái có thể đáp ứng nhu cầu của một số người dùng cao cấp.