RMS Foundation: Test e ricerca sui materiali per la tecnologia medicale e dei materiali con le macchine di prova LTM
Case Study
- Cliente: RMS Foundation
- Luogo: Bettlach, Svizzera
- Settore Industriale: Medicale
- Topic: Prove dinamiche sugli impianti: carichi ridotti e tracciamento della deformazione ottica
Settembre 2024
La RMS Foundation utilizza le macchine LTM di ZwickRoell per eseguire prove dinamiche sugli impianti. Uno dei progetti mira a confrontare diverse strategie di trattamento. A tal fine, un'ampia gamma di carichi è combinata con il monitoraggio ottico delle deformazioni durante le prove di fatica.
RMS Foundation
RMS Foundation: qualità e competenza nelle prove materiali nel settore della tecnologia medicale e dei materiali
RMS Foundation, con sede a Bettlach, in Svizzera, è stata fondata nel 1985 e da allora si è trasformata in un rinomato laboratorio di prove materiali e in un istituto di ricerca. L'attenzione è rivolta alla tecnologia medicale e dei materiali.
RMS Foundation offre un'ampia gamma di servizi, tra cui prove meccaniche su prodotti e componenti, analisi specifiche standardizzate e individuali, studi sperimentali e servizi di consulenza. Il team interdisciplinare e interprofessionale di RMS Foundation conduce continuamente ricerche e sostiene il trasferimento di conoscenze nelle seguenti aree: funzione degli impianti scheletrici, valutazione dei materiali, superfici e tribologia, sostituzione e rigenerazione ossea e interazione materiale-tessuto. Con un'attenzione particolare alla precisione, all'affidabilità e alla qualità, l'organizzazione no-profit è da decenni un partner di fiducia nella tecnologia medicale e dei materiali.
Il task
Prove di fatica e misurazione della deformazione ottica
Il carico per le prove di fatica sugli impianti ortopedici è molto ampio. Si va da pochi newton come forza minima per alcune placche di osteosintesi a diversi kilonewton come Fmax le protesi dell'anca. RMS svolge inoltre attività di ricerca come organizzazione no-profit, anche nel campo della tecnologia medicale. Il metodo ottico DIC (Digital Image Correlation) è sempre più utilizzato per analizzare la deformazione e il movimento degli oggetti. Il metodo si basa sull'analisi delle immagini dell'oggetto prima e dopo l'applicazione di un carico per quantificare gli spostamenti e le deformazioni.
La soluzione ZwickRoell
Da LTM 1 a LTM 10, fino allo 0,4 per cento di Fmax, secondo DAkkS
Grazie alla capacità di tarare le macchine a partire dallo 0,4% del carico massimo, RMS è in grado di testare anche campioni molto piccoli con elevata riproducibilità e accuratezza con LTM 1. L'azionamento elettrico garantisce bassi requisiti di manutenzione e una facile gestione da parte dell'utente. Tramite il canale di ingresso/uscita digitale, è possibile collegare dispositivi DIC e inviare segnali per la generazione di immagini. La sequenza di prova può essere programmata nel software di prova testXpert Research per seguire otticamente la deformazione dei campioni testati. I cambiamenti di movimento possono essere riconosciuti in qualsiasi punto del campo visivo delle telecamere DIC.
Di conseguenza, non solo è possibile osservare l'insorgenza e la causa della frattura dopo che si è verificata, ad esempio utilizzando un SEM (microscopio elettronico a scansione), ma è anche possibile studiare l'esatto comportamento del campione di prova durante il cedimento. La macchina LTM 10 può essere utilizzata anche per carichi su impianti di grandi dimensioni come il ginocchio o l'anca. Le macchine ZwickRoell sono adatte a un'ampia gamma di requisiti di prova nel settore dell'industria della tecnologia medica, dalle piccole placche di osteosintesi agli impianti dentali e agli steli dell'anca.
“Le nuove macchine di prova LTM di ZwickRoell non solo ci permettono di eseguire test standard in modo più efficiente, ma aprono anche nuove possibilità nella ricerca e nello sviluppo di prodotti nel settore della tecnologia medicale.”
Stefan Röthlisberger, responsabile RMS per i test statici e dinamici
Il risultato
Un'ampia gamma di applicazioni, sia per test standard che per test a scopo di ricerca
Grazie alle macchine di prova ZwickRoell, è possibile eseguire test standard in modo più economico e anche portare avanti nuovi progetti di ricerca e sviluppo, compresi i prodotti medicali. L'obiettivo di questo progetto di ricerca era confrontare due diverse strategie di trattamento delle fratture in condizioni di carico dinamico. È possibile tracciare le distanze dei punti da un numero qualsiasi di posizioni e simulare il comportamento meccanico a fatica, raccogliendo al contempo dati geometrici. Questi dati sono utili per determinare quali trattamenti portano a risultati biomeccanici migliori.
