ASTM F2193 تست خستگی استاتیکی و چرخه ای دستگاه های فیکس کننده جراحی

ASTM F2193 آزمایش تک تک پیچ‌ها، صفحات و میله‌های فلزی را که در سازه‌های ایمپلنت ستون فقرات استفاده می‌شوند، تشریح می‌کند. مجموعه‌های فرعی این قطعات مطابق با ASTM F1798 (روش تست استاندارد برای ارزیابی ویژگی‌های استاتیکی و خستگی مکانیسم‌های اتصال و زیر مجموعه‌های مورد استفاده در ایمپلنت‌های آرترودز ستون فقرات) آزمایش می‌شوند. رایج ترین استانداردی که با آن مواجه می شود ASTM F1717 (روش های تست استاندارد برای سازه های ایمپلنت ستون فقرات در مدل ورتبرکتومی) است. ASTM F1717 آزمایش ساختارهای ستون فقرات کامل متشکل از این اجزا و مجموعه های فرعی را تشریح می کند.
توصیه می کنیم استاندارد را به طور کامل بررسی کنید تا تمام الزامات آن را درک کنید.

پارامترهای تست
هم صفحات نخاعی و هم میله‌ها از طریق یک روش خمشی چهار نقطه‌ای آزمایش می‌شوند تا سفتی، ممان تسلیم، ممان نهایی و لحظه خروج خستگی در 2500000 سیکل تعیین شود. اولاً، در هر دو مورد، آزمایش استاتیکی با نرخ جابجایی تا 10 میلی‌متر در دقیقه برای حداقل اندازه نمونه 5 نمونه انجام می‌شود.

The fatigue test follows with at least 2 specimens being tested at each load level. برای ارائه حداقل 6 نقطه داده باید از سه سطح بار استفاده شود. نمونه نباید پس از 2500000 چرخه برای یکی از این سطوح بار از کار بیفتد تا بتوان لحظه خروج خستگی را شناسایی کرد. مقادیر بار را می توان توسط کاربر تعیین کرد یا باید با 75٪، 50٪ و 25٪ از لحظه تسلیم استاتیک مطابقت داشته باشد.

برای تست های دینامیکی از نسبت R 0.1 برای اجزای سینه ای و کمری و -1.0 برای اجزای ستون فقرات گردنی (برای نشان دادن بار معکوس) استفاده می شود. تست را می توان تا 30 هرتز در همه موارد انجام داد.

برای پیچ های ستون فقرات، بارگذاری از طریق خم شدن کنسول انجام می شود. بخش رزوه ای پیچ باید در یک بلوک آزمایش مصنوعی به طول 10 میلی متر قرار گیرد که بار محوری روی آن اعمال شود. سپس سر پیچ با استفاده از یک اتصال لنگر متصل به سیستم تست مهار می شود. به طور معمول، پیچ ها باید 10 میلی متر از طول خود را در بلوک آزمایشی تعبیه کنند و حدود 5 میلی متر از رزوه ها را بین بلوک و سر لنگر قرار دهند. برای پیچ های کوچکتر، تقریباً یک سوم پیچ ها در تمام طول باید در بلوک آزمایش تعبیه شود. با اعمال نیرو در وسط بلوک آزمایش (5 میلی متر از انتهای پیچ)، تمام پیچ ها با طول معین، صرف نظر از قطر، باید لحظه عمل یکسانی را تجربه کنند.

آزمایش های استاتیکی باید با نرخ بارگذاری بیش از 25 میلی متر در دقیقه برای حداقل 5 نمونه انجام شود تا نمودارهای بار در مقابل جابجایی ایجاد شود.
تست های خستگی باید با شکل موج سینوسی در حداکثر 30 هرتز و نسبت R 0.1 برای پیچ های سینه ای و چوبی تکمیل شود. مجدداً باید از نسبت R -1.0 برای پیچ های گردن استفاده شود. سپس رویه باید مانند دو جزء دیگر باشد، حداقل 2 نمونه در هر سطح بار آزمایش شوند، از سه سطح بار برای ایجاد 6 نقطه داده، حداکثر 2500000 میلیون سیکل و 75%، 50% و 25% لنگر تسلیم استاتیک به عنوان نقطه شروع بارگذاری استفاده شود.
برای همه اجزا، آزمایش را می توان در محیط های دیگر (مثلا محلول نمکی) با توجیه و ذکر ویژگی هایی مانند دما، pH و قدرت محلول تکمیل کرد.