輪椅用材料要求具有牢固、輕量、舒適、美觀等特點(diǎn)，合金鋼、不銹鋼、鋁、鈦等輕金屬都可用于輪椅生產(chǎn)，但它們是各有特色，合金鋼、不銹鋼、鋁價(jià)格便宜，易加工生產(chǎn)，但鋼比鈦重，鋁比鈦強(qiáng)度低，而鈦相對(duì)來(lái)說(shuō)，重量較輕，比強(qiáng)度高，但價(jià)格又太高。

　　目前鋼制輪椅在市場(chǎng)上占有主要地位，鈦制輪椅雖在80年代中期就形成了，但真正發(fā)展卻在上世紀(jì)90年代后期，而且發(fā)展很快，這主要是因?yàn)殁伖I(yè)發(fā)展至今，已經(jīng)意識(shí)到不能單純地依賴于航空應(yīng)用，而應(yīng)在新應(yīng)用領(lǐng)域中開(kāi)發(fā)鈦產(chǎn)品，更大地發(fā)揮其應(yīng)用潛力。

　　鈦輪椅完全可以和鋁產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。鋼制輪椅重量高達(dá)50lb（22.5kg），鋁制輪椅重量減輕到25～30lb（11.25～13.5kg），鈦輪椅重量可進(jìn)一步減輕到14～20lb（6.3～9kg），這對(duì)生活在輪椅上的人來(lái)說(shuō)有很大好處?，F(xiàn)在還沒(méi)有一種鈦合金是特意為輪椅設(shè)計(jì)的，TC4也就是Ti－3Al－2.5V，是車(chē)架常用的鈦合金，雖然它是為飛機(jī)液壓系統(tǒng)研制的，但由于其管成形性、耐蝕性、延展性好，適于做車(chē)架，一般由冷加工的和消除應(yīng)力退火的Ti－3Al－2.5V無(wú)縫管制造，支架被焊接在一起，再與塑料、鋁和鈦部件裝配，扶手也可用鈦，通常是二級(jí)鈦或工業(yè)純鈦。上海有色金屬研究所近兩年成功地開(kāi)發(fā)了適合車(chē)架用的Ti－3Al－2.5V無(wú)縫管，產(chǎn)品銷(xiāo)往美國(guó)、意大利等國(guó)，但加工成小直徑的管材很困難，不適于做車(chē)架，但可用作車(chē)架上的曲軸定位器、腳踏、車(chē)把等。Ti－15V－3Al－6Cr－4Mo－4Zr也容易成型，雖其密度較高，但模量較低，可使車(chē)架提高靈活性和舒適性，其彎曲特性可以與Ti－3Al－2.5V相比，所以也適于做輪椅，對(duì)鈦合金造成一定的威脅。

　　天人合一的鈦制輪椅

　　當(dāng)輪椅要求"牢固"和"輕量"時(shí)，自然就想到用鈦，但鈦往往在目前不是最佳材料，而鍛鋁和鑄鋁更受歡迎，如果鈦金屬材料的價(jià)格能降下來(lái)的話，有可能成為目前一些鋁應(yīng)用市場(chǎng)的替代品。

　　鈦除了強(qiáng)度高、鈦部件輕量化外，還具有較好的減振性。鈦制輪椅的框架主要是管狀結(jié)構(gòu)，使用了TIG的鈦焊管，鈦管在氬氣氣氛中焊接，可防止氧化和氮化造成的硬化。車(chē)架結(jié)構(gòu)框架的焊接也使用TIC焊接。另外，鈦在腐蝕環(huán)境中，對(duì)于汗液和洗滌劑的耐蝕性比鋁和不銹鋼好得多，接觸肌體也不會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng)。鈦的導(dǎo)熱率僅為鋁的十分之一，單位熱容是不銹鋼的一半，所以與肌體接觸時(shí)易接近體溫，沒(méi)有冷的感覺(jué)，很適合做輪椅材料。

　　日本是民用鈦應(yīng)用最廣泛的國(guó)家，日本一般選用工業(yè)純鈦制造輪椅，如日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中第四種工業(yè)純鈦的強(qiáng)度較高，與用于機(jī)械構(gòu)件的合金鋼相當(dāng)，用這種純鈦制成的材料稱為"UTT75"的特種高強(qiáng)鈦材，其拉伸強(qiáng)度為750MPa，這是可加工的最高強(qiáng)度的工業(yè)純鈦，適合做競(jìng)技用輪椅材料。以下具體介紹一下鈦輪椅的主要特點(diǎn)。

　?。?）牢固性：與鋼相比，純鈦的耐鹽水腐蝕性好，車(chē)架用純鈦管經(jīng)鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIC）焊接制成，焊接強(qiáng)度也不比鋼管差，所以鈦制輪椅在牢固性方面具有優(yōu)勢(shì)。

　?。?）輕量性：目前使用的鋼或不銹鋼架輪椅、鋁合金（主要使用7003系鋁合金）架輪椅重量都比鈦架輪椅重，這主要是由于鈦具有優(yōu)異的比強(qiáng)度。

　?。?）價(jià)格因素：鈦的價(jià)格比鋁和不銹鋼貴，所以鈦輪椅價(jià)格要比其它材料輪椅貴很多，這也是鈦制輪椅市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)阻礙，如果要不在降低鈦成本上下功夫，它就不可能與鋁或鋼輪椅競(jìng)爭(zhēng)。

　　（4）舒適性：乘坐的舒適性取決于輪椅材料的彈性和振動(dòng)吸收能，在振動(dòng)吸收能上，不銹鋼、鋁合金和純鈦不會(huì)有大的差異。從彈性率看，鈦管彈性好，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高，所以受同樣負(fù)載時(shí)，鈦輪椅的變形小，比不銹鋼受的振動(dòng)要小。

　　（5）美觀性：鈦可以通過(guò)陽(yáng)極氧化進(jìn)行著色，使鈦輪椅更加美觀。

　　影響鈦制輪椅發(fā)展的原因主要是鈦成本高，比鋁輪椅要高出10～25％，但鈦輪椅的使用壽命長(zhǎng)，還可減少肩膀和手腕損傷，避免以后昂貴的外科手術(shù)和使用電動(dòng)輪椅，因?yàn)殡妱?dòng)輪椅的價(jià)錢(qián)比手動(dòng)輪椅價(jià)格貴至少2倍，而且使電動(dòng)輪椅，活動(dòng)減少還會(huì)引起其它健康問(wèn)題，所以許多人寧可使用價(jià)格較貴的手動(dòng)鈦輪椅，為的是防止以后更大的花費(fèi)。

　　鈦制輪椅的市場(chǎng)才剛剛開(kāi)始

　　鈦用于輪椅車(chē)架是由鈦用于自行車(chē)得來(lái)的，但遠(yuǎn)不如自行車(chē)用鈦多，鈦輪椅市場(chǎng)還沒(méi)充分開(kāi)發(fā)，但具有很大潛力。美國(guó)生產(chǎn)Ti－3Al－2.5V管材的幾家公司都轉(zhuǎn)向自行車(chē)工業(yè)，但全世界生產(chǎn)的Ti－3Al－2.5V自行車(chē)車(chē)架還不到3架波音747飛機(jī)用的鈦，可見(jiàn)鈦在自行車(chē)業(yè)和輪椅中的應(yīng)用也只是鈦的新應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)法與主要的鈦應(yīng)用領(lǐng)域-航空工業(yè)相比，其技術(shù)也不如航空工業(yè)成熟，因此面對(duì)的是進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)。

　　我國(guó)輪椅生產(chǎn)廠家目前均生產(chǎn)單一型的殘疾人輪椅，主要為殘疾人使用，而為醫(yī)院病房、療養(yǎng)院等生產(chǎn)輪椅的卻沒(méi)有一家。每年下肢殘疾（癱瘓）者增長(zhǎng)數(shù)達(dá)到35～40萬(wàn)（近10年統(tǒng)計(jì)平均值），輪椅將是不可缺少的一種工具。根據(jù)我國(guó)今后一段時(shí)間下肢部殘疾人年增加量的2.5％計(jì)算，需要高檔豪華輪椅數(shù)應(yīng)為1萬(wàn)臺(tái)／年左右，同時(shí)，隨著我國(guó)人口老齡化問(wèn)題日益嚴(yán)重，老年人需求按城市老年人的1‰計(jì)算為4萬(wàn)臺(tái)，加上國(guó)際市場(chǎng)的需求和殘疾人體育運(yùn)動(dòng)每年5000臺(tái)的需求量，所以該產(chǎn)品市場(chǎng)潛力巨大。

　　國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上只有鋼管鍍鉻、鋁合金車(chē)架，沒(méi)有鈦合金車(chē)架。隨著手動(dòng)輪椅車(chē)市場(chǎng)需求量逐年增加，輪椅車(chē)的生產(chǎn)近幾年有了較大的發(fā)展，目前全國(guó)約有30家企業(yè)，主要集中在東部發(fā)達(dá)地區(qū)，年產(chǎn)量在10萬(wàn)輛左右。與國(guó)外輪椅車(chē)的生產(chǎn)相比，我國(guó)輪椅車(chē)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售市場(chǎng)還處于無(wú)序狀態(tài)，存在產(chǎn)品質(zhì)量較差、檔次低、品種少、企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小等問(wèn)題。

　　近年來(lái)，寶雞招商引資項(xiàng)目中的"鈦合金折疊硬座輪椅"是由寶鈦集團(tuán)有限公司研制開(kāi)發(fā)的一種采用鈦合金材料、新結(jié)構(gòu)、多功能的豪華高檔次產(chǎn)品，它結(jié)合國(guó)內(nèi)外各種類(lèi)型輪椅的優(yōu)點(diǎn)，安全可靠，折疊輕巧方便，重量是一般輪椅平均重量的1／3（6～9kg）。產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)，采用材料比強(qiáng)度高、密度小、耐蝕性好、制造技術(shù)科技含量高。建設(shè)選址為陜西寶雞，建設(shè)內(nèi)容包括建立生產(chǎn)線、裝配線、檢驗(yàn)試中心和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中心，其規(guī)模為1.5萬(wàn)臺(tái)／年。

　　鈦在輪椅上的應(yīng)用可以說(shuō)是受自行車(chē)用鈦的啟發(fā)，但在技術(shù)上遠(yuǎn)不如用于航空工業(yè)上的成熟，輪椅和自行車(chē)業(yè)用鋼材、鋁材已非常普遍，鈦、碳纖維等材料目前正處于研究開(kāi)發(fā)、試用階段，沒(méi)有形成市場(chǎng)規(guī)模，而且由于鈦合金冶煉成本和加工成本較高，制約了鈦合金車(chē)架的普及，美國(guó)TiSport有限公司生產(chǎn)的鈦輪椅價(jià)格一般在2000多美元左右，而西安市場(chǎng)上的鋼制輪椅價(jià)格為4800～5200元，相差太大。所以，為擴(kuò)大鈦合金在輪椅車(chē)架上的應(yīng)用，不斷研制開(kāi)發(fā)新型、低成本、工藝性能好的鈦合金以及不斷研究先進(jìn)的、高效率的成形工藝將是今后的主要發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)論如何，開(kāi)發(fā)鈦的新應(yīng)用領(lǐng)域，探索鈦的特殊應(yīng)用，畢竟是人們對(duì)鈦合金研究的一大進(jìn)步。