RMS Foundation: Badania materiałów i rozwój w zakresie technologii medycznej i materiałowej za pomocą maszyn wytrzymałościowych LTM
Case Study
- Klient: RMS Foundation
- Miejscowość: Bettlach, Schweiz
- Branża: Medycyna
- Temat: Badania dynamiczne implantów - małe obciążenia i optyczne śledzenie odkształceń
RMS Foundation
RMS Foundation: Jakość i kompetencje w zakresie badań materiałów dla celów medycznych i technologii materiałowej
RMS Foundation z siedzibą w Bettlach w Szwajcarii została założona w 1985 roku i od tego czasu rozwinęła się w renomowane laboratorium badania materiałów i instytut badawczy. Jej zainteresowania skupiają się na obszarach technologii medycznej i technologii materiałowej.
RMS Foundation oferuje różnorodne usługi, w tym badanie produktów i komponentów w zakresie inżynierii mechanicznej i materiałowej, szczegółowe analizy standardowe i dostosowane do indywidualnych potrzeb, badania eksperymentalne i usługi konsultingowe. Interdyscyplinarny i międzybranżowy zespół RMS Foundation stale prowadzi badania i wspiera transfer wiedzy w następujących obszarach: Funkcjonalność implantów na szkielecie, ocena materiału, powierzchnie i trybologia, wymiana kości i regeneracja kości oraz interakcja materiał-tkanka. Koncentrując się na precyzji, niezawodności i jakości, ta organizacja non-profit jest od dziesięcioleci godnym zaufania partnerem w technologii medycznej i materiałowej.
Zadanie
Badania zmęczeniowe i optyczne śledzenie deformacji
Obciążenie podczas badań zmęczeniowych implantów ortopedycznych obejmuje szeroki zakres stosowanych sił. Waha się to od kilku niutonów w Fmin w przypadku niektórych płytek do osteosyntezy do kilku kiloniutonów w Fmax w przypadku implantów stawu biodrowego. Ponadto RMS prowadzi badania jako organizacja non-profit, m.in. w zakresie technologii medycznej. Coraz częściej stosowana jest tu optyczna technika pomiarowa Metoda DIC (Digital Image Correlation). Przy czym analizowane są deformacje i ruchy obiektów. Metoda opiera się na analizie obrazów obiektu przed i po obciążeniu w celu ilościowego określenia przemieszczeń i deformacji.
Rozwiązanie firmy ZwickRoell
LTM 1 do LTM 10, skalibrowane do 0,4 procent Fmax zgodnie z DAkkS
Dzięki możliwości kalibracji maszyn od 0,4 procent maksymalnego obciążenia, RMS z LTM 1 może również badać bardzo małe próbki w sposób powtarzalny i dokładny. Napęd elektryczny zapewnia niskie wymagania konserwacyjne i łatwą obsługę przez użytkownika. Możliwość podłączenia urządzeń DIC poprzez cyfrowy kanał wejścia/wyjścia oraz sterowania sygnałami do generowania obrazu poprzez zaprogramowanie schematu blokowego w programie badawczym testXpert Research umożliwia optyczne śledzenie deformacji badanych próbek. Zmiany w ruchu można zobaczyć w dowolnym miejscu, do którego można dotrzeć kamerami urządzenia DIC.
Oznacza to, że po zerwaniu możliwe jest nie tylko stwierdzenie pochodzenia i przyczyny pęknięcia za pomocą SEM (skaningowego mikroskopu elektronowego), ale można także sformułować stwierdzenia, dotyczące dokładnego zachowania się próbki podczas zniszczenia. Za pomocą LTM 10 można również pokryć obciążenie dużych implantów, takich jak kolano lub biodro. Za pomocą maszyn firmy ZwickRoell można realizować różnorodne wymagania w zakresie badania technologii medycznej, od małych płytek do osteosyntezy, przez implanty dentystyczne, aż po trzony biodrowe.
„Nowe maszyny wytrzymałościowe LTM firmy ZwickRoell pozwalają nie tylko efektywniej przeprowadzać standardowe badania, ale także otwierają nowe możliwości w zakresie badań i rozwoju produktów technologii medycznej."
Stefan Röthlisberger, odpowiedzialny w RMS za badania statyczne i dynamiczne
Wynik
Niezależnie od tego, czy chodzi o standardowe badanie, czy o badania - szeroki zakres zastosowań
Dzięki maszynom wytrzymałościowym ZwickRoell możliwa jest bardziej ekonomiczna realizacja standardowych badań, a także wspieranie nowych projektów badawczo-rozwojowych, w tym produktów medycznych. Celem tego projektu badawczego było porównanie dwóch różnych strategii leczenia złamań pod obciążeniem dynamicznym. Dzięki temu można śledzić odległości punktowe w dowolnej liczbie punktów i symulować zachowanie pod kątem zmęczenia mechanicznego, a jednocześnie uzyskać o nim dane geometryczne. Dane te można wykorzystać do oceny, które leczenie prowadzi do lepszych wyników biomechanicznych.
