RMS Foundation: Materiaaltests en onderzoek naar medische technologie en materialen met LTM testmachines
Case study
- Klant: RMS Foundation
- Locatie: Bettlach, Zwitserland
- Branche: Medisch
- Onderwerp: Dynamisch testen van implantaten: kleine belastingen en optische vervormingsmeting
September 2024
De RMS Foundation gebruikt ZwickRoell LTM machines voor het uitvoeren van dynamische tests op implantaten. In een van hun projecten worden verschillende aanvoerstrategieën vergeleken. Tijdens de vermoeiingstest wordt een breed belastingsbereik gecombineerd met optische vervormingsmeting.
RMS Foundation
De RMS Foundation: kwaliteit en expertise in materiaaltests voor medische technologie en materiaalkunde
De RMS Foundation heeft haar hoofdkwartier in Bettlach, Zwitserland en werd opgericht in 1985. Ze heeft zich ontwikkeld tot een befaamd materiaaltestlaboratorium en onderzoeksinstelling. Hun focus ligt op medische technologie en materiaalkunde.
De RMS Foundation levert een breed gamma diensten, waaronder mechanische tests op producten en componenten, specifieke genormeerde en individuele analyses, experimenteel onderzoek en adviesdiensten. Het interdisciplinaire en interprofessionele team van de RMS Foundation voert voortdurend onderzoek en ondersteunt de overdracht van kennis in de volgende gebieden: functioneren van implantaten in het skelet, materiaalevaluatie, oppervlakken en tribologie, botvervanging, botregeneratie en interactie tussen materiaal en weefsel. Door hun focus op precisie, betrouwbaarheid en kwaliteit, werd de non-profit organisatie een jarenlange betrouwbare partner voor de medische sector en de materiaaltechnologie.
De taak
Vermoeiingstests en optische vervormingsmeting
Het belastingsbereik voor vermoeiingstests op orthopedische implantaten is zeer breed. Het varieert van enkele newtons als minimale kracht voor sommige osteosyntheseplaten tot meerdere kilonewtons als maximale kracht voor heupimplantaten. RMS voert ook onderzoek als non-profit organisatie, onder andere naar medische technologie. De optische DIC (Digital Image Correlation) methode wordt steeds vaker gebruikt om de vervorming en beweging van objecten te analyseren. De methode is gebaseerd op de analyse van beelden van het object voor en na het uitoefenen van een belasting om zo verplaatsingen en vervormingen te kwantificeren.
De ZwickRoell oplossing
LTM 1 tot LTM 10, tot 0,4 procent van Fmax, gekalibreerd volgens DAkkS
Met de mogelijkheid machines te kalibreren vanaf 0,4 procent van de maximale last kan RMS ook zeer kleine samples testen met een hoge reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid; met de LTM 1. De elektrische aandrijving zorgt voor lage onderhoudsvereisten en makkelijke manipulatie door de gebruiker. Via het digitale input/outputkanaal kunnen DIC apparaten verbonden worden en kunnen signalen gestuurd worden voor beeldgeneratie. Het testverloop kan geprogrammeerd worden in de testXpert Research testsoftware om zo optisch de vervorming van geteste samples te volgen. De bewegingsveranderingen kunnen op elk punt in het gezichtsveld van de DIC camera’s herkend worden.
Daardoor is het niet enkel mogelijk het ontstaan en de oorzaak van de breuk te observeren na het ontstaan -bijvoorbeeld met behulp van een SEM (Scanning Electron Microscope)- maar kan het exacte gedrag van het testsample onderzocht worden tijdens het falen. Met de LTM 10 kunnen ook belastingen op grote implantaten zoals de knie of de heup behandeld worden. ZwickRoell machines zijn geschikt voor een breed gamma testvereisten uit de medische technologiebranche, van kleine osteosyntheseplaten tot tandimplantaten en heupstammen.
“Met de nieuwe ZwickRoell LTM testmachines zijn we niet enkel efficiënter geworden bij het uitvoeren van standaardtests, maar krijgen we ook nieuwe mogelijkheden voor onderzoek en ontwikkeling van medische technologische producten.”
Stefan Röthlisberger, bij RMS verantwoordelijk voor statische en dynamische tests
Het resultaat
Een breed toepassingsgebied, voor standaardtests en voor onderzoeksdoeleinden
Dankzij de ZwickRoell testmachines worden standaardtests economischer geïmplementeerd en worden R&D projecten rond medische producten voortgestuwd. Het doel van dit onderzoeksproject was het vergelijken van twee verschillende behandelingsstrategieën voor breuken onder invloed van dynamische belasting. Het is mogelijk puntafstanden op te volgen van om het even hoeveel locaties, en het mechanisch vermoeiingsgedrag te simuleren terwijl geometrische gegevens verzameld worden. Deze gegevens zijn nuttig om te bepalen welke behandelingen leiden tot betere biomechanische resultaten.
