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ASTM F2009 大腿骨ヘッドの引張試験

ASTM F2009規格は、大腿骨ヘッドと大腿骨シャフトの間のテーパー接続に必要な分解力を決定するための試験方法を指定しています。

目的&アプリケーション 試験片 試験の実行 試験タイプ 要求事項 試験システム

ASTM F2009 目的と用途

ASTM F2009 は、モジュラー大腿骨頭を大腿骨ステムから解放するために必要な軸方向の引張力を決定するための標準化された試験方法について説明しています。この試験は、モジュラー股関節インプラントの安定性を評価する上で非常に重要です。保持力が低すぎると体内で早期に緩みが生じ、高すぎると置換が困難になる可能性があるためです。

この規格は、以下の分野で使用されています。

  • 医療業界:股関節内人工関節の開発と品質保証。
  • 試験機関および研究施設:モジュラーインプラントの寿命と機械的特性の調査。
  • 規制当局:医療安全基準への適合性確保。

ASTM F2009 試験片と寸法

  • 試験対象:モジュラー大腿骨頭および大腿骨ステムの円錐状接続部。
  • 材料:コバルトクロム合金やチタンなどの生体適合性金属、およびセラミック。
  • 寸法:部品の正確な寸法はメーカーによって異なりますが、試験は標準化された試験片を用いて実施する必要があります。
  • 組み立て:メーカーの指示に従い、規定の力で大腿骨頭を大腿骨ステムの円錐部に押し付けます。

ASTM F2009 に準拠した試験の実行

試験片の取り付け:

  • 大腿骨頭は、規定の条件下(例:室温)で大腿骨ステムのコーン上に設置されます。
  • 実際の圧入状態をシミュレートするため、規定の軸方向圧入力で組み立てが行われます。
  • 圧入力は、その後の引張力測定に影響を与えるため、記録されます。

試験機へのクランプ:

  • 大腿骨ステムは、横方向の移動やねじれを防止するため、専用のホルダーに固定されます。
  • 大腿骨頭は、均一な軸方向荷重を加える牽引装置に接続されます。

引張試験:

  • 試験機は、大腿骨頭を大腿骨ステムから一定速度で軸方向に引き抜きます。
  • 標準試験速度は通常、10~50 mm/分です。
  • 大腿骨頭が完全に分離するまでに必要な軸力は、連続的に記録されます。

データの取得と評価:

  • 測定された最大引張力(ニュートン単位)は、コーン接続部の強度の基準値として使用されます。
  • 伸び挙動や接合部の変形などの他のパラメータも分析できます。

ASTM F2009試験の種類

  • 標準軸方向引張試験:最大分離力を1回測定します。
  • :保持力への影響を分析するための複数回の組立・分解試験。
  • :部品の人工老化後など、長期間の負荷を模擬した試験。
  • :異なる温度または湿度条件下での測定。

ASTM F2009 要件

ASTM F2009 に準拠した規格準拠テストを実行するには、テスト機が次の要件を満たしている必要があります。

機械的要件

高いフレーム剛性:

  • 試験機は、試験中の変形を防止するため、非常に剛性の高いフレームを備えている必要があります。
  • 試験片の意図しない横方向の移動は、測定結果に誤差をもたらす可能性があります。

正確な軸方向荷重:

  • 試験機は、引張力が正確に軸方向に作用することを保証する必要があります。
  • 横方向荷重や曲げモーメントは排除する必要があります。

高分解能ロードセル:

  • 試験機には、高精度(±0.5%以上)のロードセルが必要です。
  • 標準的な測定範囲は、インプラントのサイズに応じて500 N~10,000 Nです。

均一な試験速度:

  • 試験機は、正確かつ一定の引張速度(例:10~50 mm/分)を保証する必要があります。

ソフトウェアおよび制御要件:

自動データ取得:

  • 試験ソフトウェアは、力-変位曲線を完全に記録できる必要があります。
  • 測定値をリアルタイムで表示することで、評価を容易にします。

柔軟な試験シーケンス:

  • 個々の試験パラメータは調整可能であること(例:異なる試験速度)。
  • 様々なインプラント設計に適応可能であること。

データのエクスポートとレポート作成:

  • 試験レポートを自動生成できること。
  • データの更なる処理のためのインターフェース(例:Excelやラボ管理システムなど)。

ツビックローエルの ASTM F2009に準拠した試験

ツビックローエルは、医療技術の要件に最適な ASTM F2009 向けの高精度試験ソリューションを提供しています。

  • 最高の精度:ツビックローエルの試験機は、高精度な力測定と軸方向ガイドを提供し、規格に準拠した試験結果を実現します。
  • 柔軟に適応可能な試験セットアップ:様々なインプラントサイズとコーン形状に対応する専用クランプ装置。
  • 最先端の試験ソフトウェア:testXpert IIIは、直感的な操作、自動評価、そして包括的なドキュメント作成を可能にします。
  • 長年にわたる医療技術における経験:ツビックローエルは、インプラントの生体力学的試験における世界有数のプロバイダーです。
  • ASTMおよびISO規格への準拠:これらの試験機は、最高の品質と安全基準を満たしています。

これらの機能により、ツビックローエルの試験機はASTM F2009規格に準拠した試験に最適なソリューションとなり、モジュラー股関節インプラントの信頼性の高い品質管理を保証します。

ASTM F2009試験システム

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