Características sobre el ensayo de tornillos óseos
- El ensayo de tornillos óseos según la norma ASTM F543 define cuatro ensayos mecánicos en un uso clínico simplificado. Entre sus propiedades básicas se definen, por ejemplo, la resistencia a la flexión, el comportamiento de roscado, la fuerza de tracción y el comportamiento de perforación de los tornillos óseos en medicina.
- Los métodos definen básicamente un ensayo multiaxial mediante el cual se aplica una precarga constante sobre el tornillo óseo y se ejerce una torsión superpuesta. Esta secuencia de movimiento se puede de forma sencilla e intuitiva con una máquina de ensayos estáticos de ZwickRoell, a pesar de los complejos requisitos técnicos en materia de regulación.
- El programa de ensayos master opcional de testXpert® «Evaluación de ensayos médicos» permite valorar los ensayos de forma automática y normativa. Dichos resultados sirven para comparar técnicamente las diferentes formas de los tornillos o sus controles de calidad.
A1. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES DE TORSIÓN EN TORNILLOS ÓSEOS METÁLICOS
Descripción
- Los tornillos óseos se alinean mediante un dispositivo auxiliar y se insertan en tubos, dejando que sobresalgan 5 roscas, es decir, el 20 % de la longitud del tornillo.
- Los tubos de inserción se colocan directamente en la máquina de ensayos.
- La broca del tornillo se fija con un dispositivo de sujeción rápida y se desenrosca el tornillo según define la norma, a una velocidad de ensayo entre 1 y 5 rpm. En caso necesario, se puede aplicar una carga axial previa constante.
Resultado
- Momento de torsión sobre ángulo durante todo el ensayo
- Fuerza axial sobre recorrido durante todo el ensayo
- Resistencia a la flexión
- Momento de torsión máximo
- Ángulo de rotura
Ventajas
- No se daña previamente el tornillo óseo a través de la fijación.
- Fijación centrada, sin tracción del tornillo óseo.
- Dispositivo de inserción para proyección simultánea de 6 tornillos óseos.
- Se puede utilizar el tubo de inserción varias veces.
A2. MÉTODO DE ENSAYO PARA PAR DE ACCIONAMIENTO DE TORNILLOS ÓSEOS MÉDICOS
Descripción
- Los tornillos óseos se atornillan y desatornillan en un bloque de ensayo (eventualmente pretaladrado); especificaciones según la norma ASTM F1839; fijación mediante mordazas.
- La broca del tornillo se fija con un dispositivo de sujeción rápida y se desenrosca el tornillo según define la norma, a una velocidad de ensayo entre 1 y 5 rpm. En caso necesario, se puede aplicar una carga axial previa constante.
- Son necesarias como mínimo 4 vueltas de tornillo.
Resultado
- Momento de roscado sobre ángulo durante todo el ensayo
- Fuerza axial sobre recorrido durante todo el ensayo
Ventajas
- Fácil ensayo y evaluación a través del software de ensayos testXpert II
A3. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FUERZA DE EXTRACCIÓN AXIAL EN TORNILLOS ÓSEOS METÁLICOS
Descripción
- El tornillo óseo se atornilla en un bloque de ensayo (ejecución según norma ASTM F1839) a una velocidad de enroscado de 3 rpm en 20 mm o 60 % de la longitud de rosca.
- Se arranca la cabeza del tornillo a 5 mm/min del bloque de ensayo.
Resultado
- Fuerza de tracción axial sobre recorrido durante todo el ensayo
- Fuerza de tracción máxima
Ventajas
- Los tornillos óseos se insertan fácilmente en las mordazas de acceso frontal
- Eje de tracción con autocentrado
A4. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA FUERZA DE AUTORROSCADO EN TORNILLOS ÓSEOS METÁLICOS
Descripción
- El tornillo óseo se atornilla en un bloque de ensayo a una velocidad continua de 30 rpm.
- La fuerza axial aumenta 2,0 N/s durante el enroscado hasta que el par de giro o recorrido axial aumenta notablemente.
- A partir del «punto de corte» la fuerza axial alcanzada se mantiene constante y realiza 5 vueltas de tornillo.
- Si el tornillo óseo no realiza una incisión de al menos 5 vueltas de tornillo, se admitirá otro aumento de la fuerza axial de 2.0 N/s.
- En el nuevo «punto de corte» se repite el procedimiento hasta como mínimo 5 vueltas de tornillo válidas.
Resultado
- Momento de roscado sobre ángulo durante todo el ensayo.
- Fuerza axial sobre recorrido durante todo el ensayo.
- Fuerza axial necesaria, para atornillar un tornillo autorroscante en un bloque.
Ventajas
- Simple realización de la compleja secuencia de ensayo.
- Evaluación integrada mediante el software testXpert® II montaje de ensayo típico en una zwicki con accionamiento de torsión.
