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閱讀：13發(fā)布時(shí)間：2026-4-17
外科植入物金屬
旋動(dòng)扭矩試驗(yàn)方法
Implants for surgery—Test method for driving torque of metallic bone screws
外科植入物金屬
檢測(cè)設(shè)備：性能測(cè)試儀
旋動(dòng)扭矩試驗(yàn)方法
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)用于測(cè)量金屬(以下簡(jiǎn)稱“螺釘")旋入旋出標(biāo)準(zhǔn)材料時(shí)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(shí)所需的旋動(dòng)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(cè)產(chǎn)品的一致性。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是的。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,其新版本(包括所有的修)適用于本文件。
JJG269扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程
3設(shè)備
3.1試驗(yàn)裝置
如圖1所示的裝置可適用于旋入旋出扭矩試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置應(yīng)能與符合ASTM F 1839材料的試驗(yàn)塊、試驗(yàn)塊夾具、鉆套和描述的鉆套夾持工裝相配合。試驗(yàn)裝置應(yīng)具有足夠的剛度使得在試驗(yàn)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(hào)的轉(zhuǎn)換器,在試驗(yàn)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(shí)針與逆時(shí)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(hào)的轉(zhuǎn)換器,在試驗(yàn)中所用到的量程范圍內(nèi)根據(jù)JJG 269進(jìn)行標(biāo)定,包括順時(shí)針與逆時(shí)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)到大所測(cè)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(yàn)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(zhǎng)度和剛度,以保證樣品垂直旋入試驗(yàn)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)徑之間受到小的摩擦阻力。磨損的鉆套不可重復(fù)使用。
3.6試驗(yàn)塊夾具
可與試驗(yàn)裝置配合使用的夾鉗或固定裝置。夾具應(yīng)能保持試驗(yàn)塊中預(yù)鉆的導(dǎo)向孔與試驗(yàn)樣品共線。夾具在夾持或試驗(yàn)過程中避免使試驗(yàn)塊變形。
3.7試驗(yàn)樣品
試驗(yàn)樣品應(yīng)采用終產(chǎn)品,其長(zhǎng)度足以穿透鉆套和試驗(yàn)塊。3.8試驗(yàn)塊
試驗(yàn)塊應(yīng)選用符合ASTM F 1839的均勻材料制造。在此試驗(yàn)中使用者可以自選合適的泡沫密度,更多信息可參見ASTM F 1839的8.6.2。根據(jù)3.9中描述的導(dǎo)向孔的要求,試驗(yàn)塊表面的小尺寸應(yīng)大于螺釘直徑的10倍。試驗(yàn)塊上下表面應(yīng)平整、光滑且相互平行(偏差士0.4 mm)以保證當(dāng)其固定在夾具中時(shí)其上表面與螺釘中心線垂直。試驗(yàn)塊應(yīng)為方形或其他能夠確保在夾持或試驗(yàn)過程中試驗(yàn)塊無相對(duì)運(yùn)動(dòng)和變形的形狀。試驗(yàn)塊厚度應(yīng)不小于4.8 mm。
3.9試驗(yàn)塊中的導(dǎo)向孔
旋入和旋出試驗(yàn)前試驗(yàn)塊中應(yīng)預(yù)鉆導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔尺寸應(yīng)由待測(cè)螺釘?shù)闹圃焐桃?guī)定。如果由螺釘制造商規(guī)定,試驗(yàn)前應(yīng)使用規(guī)定尺寸的絲錐對(duì)導(dǎo)向孔進(jìn)行攻絲。導(dǎo)向孔應(yīng)垂直于試驗(yàn)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(yàn)塊表面有多個(gè)導(dǎo)向孔,各個(gè)孔應(yīng)距試驗(yàn)塊邊緣足夠遠(yuǎn)以保證試驗(yàn)不會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)塊邊緣變形。間距應(yīng)至少為螺釘直徑的5倍。當(dāng)試驗(yàn)塊安裝到試驗(yàn)裝置(見圖1)后,導(dǎo)向孔,螺釘﹑螺釘驅(qū)動(dòng)工裝應(yīng)在同一軸線上。
4試驗(yàn)樣品
應(yīng)根據(jù)ASTM E122從每批或過程量中隨機(jī)選擇代表性樣品。
5試驗(yàn)步驟
旋入扭矩和旋出扭矩---將試樣安裝于如圖1所示的試驗(yàn)裝置內(nèi),使用尺寸適當(dāng)?shù)呐涮坠ぞ邔悠沸朐囼?yàn)塊,使用扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)按照3 r/min 的速度施加扭矩于螺釘頭部。旋入扭矩是樣品旋轉(zhuǎn)初4圈所記錄的大扭矩。反向旋轉(zhuǎn)螺釘測(cè)量旋出扭矩,旋出扭矩是從試驗(yàn)塊中旋轉(zhuǎn)4圈所記錄的大扭矩(N · m)。旋入和旋出過程中始終施加不大于11.17 N的軸向載荷,以保證驅(qū)動(dòng)工裝在螺釘頭內(nèi)。如果使用更大的軸向載荷,報(bào)告中應(yīng)記錄所用的軸向載荷。使用適合的方法測(cè)量軸向載荷。
6報(bào)告
報(bào)告應(yīng)包含每件試樣的以下內(nèi)容(報(bào)告中所有數(shù)值均采用國際單位SI):
a)螺釘信息----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(hào)。如果不符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)提供
螺釘頭部形式.螺紋形式,大直徑/底徑、螺距、螺釘全長(zhǎng)、釘頭和桿部(螺釘除去頭部沒有螺紋的部分)長(zhǎng)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)旋入扭矩:
1)所需的軸向載荷﹔
2)旋入深度(可以通過計(jì)算或測(cè)量獲得);
3)導(dǎo)向孔是否攻絲的規(guī)定,若攻絲,報(bào)告中應(yīng)包括絲錐尺寸、絲錐直徑和攻絲深度﹔4)旋人速度(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)﹔
f)試驗(yàn)塊材料的描述:ASTM F 1839中的等級(jí),鉆套材料若不符合ASTM F 1839的規(guī)定﹐應(yīng)在
報(bào)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。
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