RMS Foundation : essai de matériau et recherche pour l’ingénierie médicale et la technologie des matériaux avec les machines d’essai LTM
Case Study
- Client : RMS Foundation
- Lieu : Bettlach, Suisse
- Secteur d'activité: Industrie médicale
- Sujet : Essai dynamique sur implants - petites charges et suivi optique des déformations
Septembre 2024
La RMS Foundation réalise des essais dynamiques sur des implants avec des machines LTM de ZwickRoell. L’un des projets vise à comparer différentes stratégies de traitement. Pour ce faire, une large gamme de charges est combinée à un suivi optique des déformations lors de l’essai de fatigue.
RMS Foundation
RMS Foundation : qualité et compétence dans l’essai de matériau pour l’ingénierie médicale et la technologie des matériaux
La RMS Foundation, dont le siège se trouve à Bettlach en Suisse, a été fondée en 1985 et est depuis devenue un laboratoire d’essai de matériau et un institut de recherche renommé. Elle se concentre sur les domaines de l’ingénierie médicale et de la technologie des matériaux.
La RMS Foundation propose une multitude de prestations, notamment des essais mécaniques et de matériaux de produits et composants, des analyses spécifiques standardisées et individuelles, des études expérimentales et des services de conseil. L’équipe interdisciplinaire et interprofessionnelle de la RMS Foundation fait de la recherche en permanence et soutient le transfert de connaissances dans les domaines suivants : fonctionnalité des implants sur le squelette, évaluation des matériaux, surfaces et tribologie, remplacement et régénération osseuse, ainsi qu’interaction matériau-tissu. Axée sur la précision, la fiabilité et la qualité, cette organisation à but non lucratif est depuis des décennies un partenaire de confiance dans le domaine de l’ingénierie médicale et de la technologie des matériaux.
La demande
Essai de fatigue et suivi optique des déformations
Pour l’essai de fatigue sur implants orthopédiques, il faut pouvoir appliquer un large éventail de forces. Cela va de quelques newtons en Fmin pour certains implants d’ostéosynthèse à plusieurs kilonewtons en Fmax pour les implants de la hanche. En tant qu’organisation à but non lucratif, la RMS Foundation fait également de la recherche, notamment dans le domaine de l’ingénierie médicale. Dans ce domaine, on fait de plus en plus appel à la technique de mesure optique de la méthode DIC (Digital Image Correlation : corrélation d’images numériques). Elle permet d’analyser les déformations et les mouvements d’objets. La méthode se base sur l’analyse d’images de l’objet avant et après une charge afin de quantifier les déplacements et les déformations.
La solution ZwickRoell
LTM 1 à LTM 10, étalonnées jusqu’à 0,4 % de Fmax selon DAkkS
Comme il est possible d’étalonner les machines à partir de 0,4 % de la charge maximale, la RMS Foundation peut même tester avec la LTM 1 de très petites éprouvettes de manière reproductible et précise. Grâce à l’entraînement électrique, la machine nécessite peu de maintenance et est facile à manipuler. La possibilité de raccorder des appareils DIC à la voie d’entrée/sortie numérique et de contrôler les signaux de génération d’images par la programmation du plan de déroulement dans le logiciel d’essai testXpert Research permet de suivre optiquement la déformation des éprouvettes testées. Les variations dans le mouvement sont visibles à tous les endroits accessibles avec les caméras de l’appareil DIC.
Cela permet non seulement d’obtenir, après la rupture, des informations sur l’origine et la cause de la rupture, par exemple à l’aide d’un MEB (microscope électronique à balayage), mais aussi d’obtenir des informations sur le comportement exact de l’éprouvette pendant la défaillance. Les contraintes sur les grands implants comme le genou ou la hanche peuvent également être couvertes grâce à la LTM 10. Ainsi, les machines de ZwickRoell permettent de couvrir les exigences les plus diverses en matière d’essais pour l'ingénierie médicale, des petits implants d’ostéosynthèse aux tiges fémorales en passant par les implants dentaires.
« Grâce aux nouvelles machines d’essai LTM de ZwickRoell, nous pouvons non seulement réaliser des essais standards de manière plus efficace, mais nous disposons également de nouvelles possibilités dans la recherche et le développement de dispositifs médicaux. »
Stefan Röthlisberger, Responsable des essais statiques et dynamiques à la RMS Foundation
Le résultat
Essais standards ou liés à la recherche - large possibilité d’application
Grâce aux machines d’essai de ZwickRoell, il est possible de mettre en œuvre des essais standards de manière plus économique et également de faire avancer de nouveaux projets dans la recherche et le développement, notamment de produits médicaux. L’objectif de ce projet de recherche était de comparer deux stratégies différentes de traitement des fractures sous contrainte dynamique. Il a ainsi été possible de suivre les distances entre les points à un nombre illimité d’endroits et de simuler le comportement en termes de fatigue mécanique tout en obtenant des données géométriques à ce sujet. Ces données permettent d’évaluer quel traitement donnera de meilleurs résultats sur le plan biomécanique.
