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ASTM F543 et ISO 6475 essais sur vis pour os

Les implants d'ostéosynthèse facilitent la fixation stable de parties d'os fracturés - Dans ce domaine, on teste donc les vis pour os. 

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  • Brochure sur le secteur d’activité: Industrie médicale PDF 6 MO

Détails sur l’essais sur vis pour os

  • L'étude des vis pour os selon l'ASTM F543 décrit quatre essais mécaniques en utilisation clinique simplifiée. Les propriétés de base sont la résistance à la torsion, le comportement au vissage et au dévissage, la résistance à l'arrachement et les performances d’auto-taraudage de ces vis.
  • Les méthodes spécifient principalement un essai multi-axial dans lequel une constante est appliquée sur la vis pour os, suivi d’un mouvement de torsion superposé. Ce déroulement complexe du mouvement peut être aisément mis en œuvre, grâce à une machine d'essai statique ZwickRoell.
  • Proposé en option, le Programme Maître testXpert® „Exploitation des essais médicaux“ permet une exploitation automatisée des résultats en respectant tous les pré-requis de la norme. Ces résultats sont utilisés pour la comparaison technique des différentes formes de vis ou bien pour leur contrôle de qualité.

A1. METHODE D'ESSAI POUR LA DETERMINATION DES PROPRIETES DE TORSION DES VIS A OS METALLIQUES

Description

  • Les vis pour os sont alignées via un dispositif auxiliaire, puis enrobées dans un pot utilisé pour les noyer, de telle sorte que 5 filets et/ou 20% de la longueur du filetage restent exposé,
  • Les pots contenant les éprouvettes enrobées sont positionnés directement dans la machine d'essai.
  • Les vis sont agrippées par un dispositif de serrage rapide, puis vissées selon norme à une vitesse d'essai de 1 jusqu'à 5 tours/min. Une précharge axiale constante pourra être appliquée, si nécessaire.

Résultat

  • Couple de torsion vs. angle de rotation pendant toute la durée de l'essai
  • Force axiale vs. course pendant toute la durée de l'essai
  • Résistance à la torsion
  • Couple de torsion maximal
  • Angle à rupture

Avantages

  • Pas de pré-endommagement des vis pour os dû au serrage.
  • Fixation centrée, sans contrainte, des vis à os.
  • Dispositif pour l'enrobage simultané de 6 vis à os.
  • Possibilité de ré-utilisation multiple du pot de coulée.

A2. METHODE POUR LA MESURE DU COUPLE D’ENTRAINELENT DES VIS A OS

Description

  • Les vis à os sont vissées et dévissées dans un bloc d'essai (éventuellement pré-percé); spécifications selon ASTM F1839; serrage par mâchoires.
  • Les vis sont agrippées par un dispositif de serrage rapide, puis vissées selon norme à une vitesse d'essai de 1 jusqu'à 5 tours/min. Une précharge axiale constante pourra être appliquée, si nécessaire.
  • 4 tours de vis au moins sont nécessaires.

Résultat

  • Couple de vissage / dévissage vs. angle de rotation pendant toute la durée de l'essai
  • Force axiale vs. course pendant toute la durée de l'essai

Avantages

  • Réalisation aisée de l'essai et exploitation dans logiciel testXpert II

A3. METHODE D'ESSAI POUR LA DETERMINATION DE LA RESISTANCE A L’ARRACHEMENT DES VIS A OS

Description

  • Les vis à os sont vissées dans un bloc d'essai (modèle conforme ASTM F1839) à une vitesse de vissage de 3 tours/min sur 20 mm et/ou 60 % de la longueur de filetage.
  • La tête de vis est arrachée du bloc d'essai à une vitesse de 5 mm/min.

Résultat

  • Force de traction axiale vs. course pendant toute la durée de l'essai
  • Force de traction maximale

Avantages

  • Le dispositif d’arrachement est librement accessible par l'avant ; le positionnement des éprouvettes est donc particulièrement aisé
  • L'axe de traction est centré automatiquement

A4. METHODE D'ESSAI POUR LA DETERMINATION DES PERFORMANCES D'AUTO-TARAUDAGE DES VIS A OS AUTO-TARAUDEUSES

Description

  • La vis à os est vissée dans un bloc d'essai à une vitesse de rotation continue de 30 tours/min.
  • Pendant le vissage, la force axiale est augmentée de 2.0 N/s jusqu'à augmentation significative du couple de torsion et/ou de la course axiale.
  • La force axiale atteinte à ce « Point d’accroche » est alors maintenue constante et 5 tours de vis au moins sont réalisés.
  • Si la vis à os ne parvient à « mordre » après 5 tours de vis au moins, une augmentation supplémentaire de la force axiale de 2.0 N/s sera autorisée.
  • La procédure est alors répétée à partir de ce nouveau « Point d’accroche » jusqu’à ce que 5 tours de vis valides au moins soient réalisés.

Résultat

  • Couple de vissage vs. angle de rotation pendant toute la durée de l'essai.
  • Force axiale vs. course pendant toute la durée de l'essai.
  • Force axiale, nécessaire pour le vissage d'une vis à os auto-taraudeuse dans un bloc d'essai.

Avantages

  • Réalisation aisée du déroulement d'essai complexe.
  • Exploitation intégrée via le logiciel testXpert Essai classiquement mené dans une machine d’essais monocolonne Zwicki avec vérin de torsion.

Essai de torsion sur vis pour os

Essai de torsion sur vis pour os avec la machine d'essai des matériaux zwickiLine

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