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外科植入物金屬接骨螺釘旋動扭矩試驗方法

外科植入物金 屬接骨螺釘

旋動扭矩試驗方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)用于測量金屬接骨螺釘(以下簡稱“螟釘")旋人旋出標(biāo)準(zhǔn)材料時所需的扭矩。使用本標(biāo)準(zhǔn)所得結(jié)果與螺釘在旋入人骨時所需的旋動扭矩并沒有直接聯(lián)系。本標(biāo)準(zhǔn)的用途僅是確認(rèn)被測產(chǎn)品的一致性。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本文件。

JJG 269扭轉(zhuǎn) 試驗機(jī)檢定規(guī)程

3設(shè)備

3.1試驗裝置

如圖1所示的裝置可適用于旋入旋出扭矩試驗。試驗裝置應(yīng)能與符合ASTMF1839材料的試驗塊、試驗塊夾具、鉆套和描述的鉆套夾持工裝相配合。試驗裝置應(yīng)具有足夠的剛度使得在試驗加載條件下不發(fā)生偏轉(zhuǎn)或變形。

3.2扭矩傳感器

能將施加的扭矩轉(zhuǎn)變成可連續(xù)記錄的電信號的轉(zhuǎn)換器,在試驗中所用到的量程范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)定,包YY/T 1506- -2016括順時針與逆時針方向。

3.3扭轉(zhuǎn)角傳 感器

能將扭轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)變成可連續(xù)記錄的電信號的轉(zhuǎn)換器,在試驗中所用到的量程范圍內(nèi)根據(jù)JJG269進(jìn)行標(biāo)定,包括順時針與逆時針方向,精度士0.3°。

3.4 數(shù)據(jù)記錄設(shè)備

數(shù)據(jù)記錄設(shè)備應(yīng)可以連續(xù)記錄扭矩與旋轉(zhuǎn)角度,扭矩以牛頓●米(N.m)為單位,旋轉(zhuǎn)角以度(°)為單位。扭矩分辨力應(yīng)達(dá)到最大所測扭矩的10%。角位移標(biāo)尺應(yīng)有足夠的靈敏度,可以記錄、顯示至少4圈數(shù)據(jù)。

3.5鉆套

鉆套與試驗裝置配合使用并可以替換，使用符合ASTM F 1839的材料制作。鉆套應(yīng)有足夠的長度和剛度,以保證樣品垂直旋人試驗塊。鉆套的內(nèi)徑尺寸應(yīng)可以保證試樣在其外徑和鉆套內(nèi)徑之間受到最小的摩擦阻力。磨據(jù)的鉆套不可重復(fù)使用。

3.6試驗塊夾具

可與試驗裝置配合使用的夾鉗或固定裝置。夾其應(yīng)能保持試驗塊中預(yù)鉆的導(dǎo)向孔與試驗樣品共

線。夾具在夾持或試驗過程中避免使試驗塊變形.

3.7試驗樣品

試驗樣品應(yīng)采用終產(chǎn)品，其長度足以穿透鉆套和試驗塊。

3.8試驗塊

試驗塊應(yīng)選用符合ASTMF 1839的均勻材料制造在此試驗中使用者可以自選適的泡沫密度,更多信息可參見ASTMF 1839的8.6.2.根據(jù)3.9中描述的導(dǎo)向孔的要求,試驗塊表面的最小尺寸應(yīng)大于螺釘直徑的10倍。試驗塊上下表面應(yīng)平整、光精且相互平行(偏差+0.4 mm)以保證當(dāng)其固定在夾具中時其上表面與螺釘中心線垂直。試驗塊應(yīng)為方形或其他能夠確保在來持或試驗過程中試驗塊無相對運(yùn)動和變形的形狀。試驗塊厚度應(yīng)不小于4.8 mm。

3.9試驗塊中的導(dǎo)向孔

旋入和旋出試驗前試驗塊中應(yīng)預(yù)鉆導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔尺于應(yīng)由待測端釘?shù)闹圃焐桃?guī)定。如果由螺釘制造商規(guī)定,試驗前應(yīng)使用規(guī)定尺寸的絲錐對導(dǎo)向孔進(jìn)行攻絲。導(dǎo)向孔應(yīng)垂直于試驗塊表面鉆取,且應(yīng)保證孔是直的,不可出現(xiàn)錐形.喇叭口、水桶形等情形。如果試驗塊表面有多個導(dǎo)向孔,各個孔應(yīng)距試驗塊邊緣足夠遠(yuǎn)以保證試驗不會導(dǎo)致試驗塊邊緣變形。間距應(yīng)至少為螺釘直徑的5倍。當(dāng)試驗塊安裝到試驗裝置(見圖1)后,導(dǎo)向孔、螺釘、螺釘驅(qū)動工裝應(yīng)在同- -軸線上。

4試驗樣品

應(yīng)根據(jù)ASTME122從每批或過程量中隨機(jī)選擇代表性樣品。

5試樣儀器

6.試驗步驟

旋入扭矩和旋出扭矩一將試樣安裝于如圖1所示的試驗裝置內(nèi)，使用尺寸適當(dāng)?shù)呐涮坠ぞ邔悠沸朐囼瀴K,使用扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)按照3r/min的速度施加扭矩于螺釘頭部。旋入扭矩是樣品旋轉(zhuǎn)最初4圈所記錄的最大扭矩。反向旋轉(zhuǎn)螺釘測量旋出扭矩,旋出扭矩是從試驗塊中旋轉(zhuǎn)4圈所記錄的最大扭矩(N.m)。旋入和旋出過程中始終施加不大于11.17N的軸向載荷,以保證驅(qū)動工裝在螺釘頭內(nèi)。

如果使用更大的軸向載荷,報告中應(yīng)記錄所用的軸向載荷。使用適合的方法測量軸向載荷。

7.報告

報告應(yīng)包含每件試樣的以下內(nèi)容(報告中所有數(shù)值均采用國際單位SI):

a)螺釘信息一螺釘所符合的國家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或ISO標(biāo)準(zhǔn)編號。如果不符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)提供螺釘頭部形式、螺紋形式、最大直徑/底徑、螺距、螺釘全長、釘頭和桿部(螺釘除去頭部沒有螺紋的部分)長度以及螺釘類型;

b) 螺釘?shù)幕瘜W(xué)成分;

c)表 面處理形式;

d) 旋人扭矩:

1)所需的軸向載荷;

2)旋人深度(可 以通過計算或測量獲得);

3)導(dǎo)向孔是否攻絲的規(guī)定,若攻絲，報告中應(yīng)包括絲錐尺寸、絲錐直徑和攻絲深度;

4) 旋入速度(如果不符合第5章的規(guī)定);

e)旋出扭矩 :

1) 所需的軸向力;

2)旋出速度(如果不符合第5章的規(guī)定);

D試驗塊材料的描述 :ASTM F 1839中的等級,鉆套材料若不符合ASTM F 1839的規(guī)定,應(yīng)在報告中體現(xiàn):

1) 商品名;

2) 成分;

3)密度;

4)拉伸強(qiáng)度;

5)壓縮強(qiáng)度;

6)剪切強(qiáng)度。