Verfahren für die mechanische Prüfung von Trauma- und Osteosyntheseimplantaten
Wir bieten Ihnen entsprechend der Prüfnorm ASTM F382 ein Prüfverfahren zum Vergleich von Knochenplatten hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften an. Konkret können die folgenden zwei Prüfungen durchgeführt werden:
- Statische Vier-Punkt-Biegeprüfung
Die Knochenplatte wird in der Prüfvorrichtung positioniert und belastet, bis ein deutlicher Kraftabfall auftritt (Bruch oder Fließen des Materials). Während des Tests wird ein Kraft-Weg-Diagramm aufgezeichnet, welches hinsichtlich der Biegesteifigkeit und -festigkeit ausgewertet wird. - Dynamische Vier-Punkt-Biegeprüfung
Die Knochenplatte wird in die Prüfvorrichtung eingespannt und über eine definierte Zyklenzahl belastet. Die Belastung sollte dabei 75, 50 oder 25 % der Biegefestigkeit entsprechen und mit einer Frequenz von 1-10 Hz aufgebracht werden. Anschließend werden zum einen ein M-N-Diagramm (maximales Biegemoment versus Zyklenzahl) erstellt und zum anderen die Ermüdungsfestigkeit bestimmt.
Zusätzlich zur mechanischen Charakterisierung der Knochenplatten beraten wir Sie gerne hinsichtlich der korrekten Kennzeichnung, Verpackung und dem Inhalt der beizufügenden Herstellerinformationen.
Wir bieten Ihnen eine Charakterisierung von Winkelplatten entsprechend der Prüfnorm ASTM F384 an. Konkret können wir statische und dynamische Biegeprüfungen durchführen:
- Statische Biegeprüfung
Die Winkelplatte wird über die Seitenplatte an einem fest eingespannten Test-Block fixiert, wobei der abgewinkelte Teil des Implantats frei bleibt. Auf den abgewinkelten Teil des Implantats wird eine parallel zur Seitenplatte wirkende konstante Verschiebung aufgebracht (Rate: 10 mm/min). Über die Kraft-Weg-Kurve wird die Biegesteifigkeit und -festigkeit bestimmt. - Dynamische Biegeprüfung
Die Winkelplatte wird entsprechend der statischen Biegeprüfung ausgerichtet und über eine definierte Zyklenzahl belastet. Die Belastung sollte dabei 75, 50 oder 25 % der Biegefestigkeit entsprechen und mit einer Frequenz von 1-10 Hz aufgebracht werden. Anschließend werden zum einen ein M-N-Diagramm (maximales Biegemoment versus Zyklenzahl) erstellt und zum anderen die Ermüdungsfestigkeit bestimmt.
Zusätzlich zur mechanischen Charakterisierung der Winkelplatten beraten wir Sie gerne hinsichtlich der korrekten Kennzeichnung, Verpackung und dem Inhalt der beizufügenden Herstellerinformationen.
Wir bieten Ihnen verschiedene Testmethoden zur mechanischen Charakterisierung und Klassifizierung von Knochenschrauben entsprechend der Prüfnorm ASTM F543 an. Aus dem folgenden Angebot wählen wir mit Ihnen die geeigneten Testverfahren für Ihr individuelles Schraubendesign aus:
- Testverfahren zur Bestimmung der Torsionseigenschaften
Die Knochenschraube wird in einer Halterung eingespannt und mit einer konstanten Drehzahl (1-5 U/min) belastet, während eine Drehmoment-Drehwinkel-Kurve aufgenommen wird. Diese wird dann hinsichtlich Streckgrenze, maximalem Torsionsmoment und Bruchwinkel ausgewertet und ermöglicht damit einen qualitativen Vergleich verschiedener Schrauben. - Testverfahren zur Bestimmung des Eindreh- und Ausdrehmoments
Dabei wird die Schraube unter einer konstanten axialen Last mit einer konstanten Drehzahl (1-5 U/min) in einen standardisierten Test-Block eingedreht und anschließend ausgedreht, um materialunabhängige Vergleichswerte der Eindreh- bzw. Ausdrehmomente zu ermitteln. - Testverfahren zur Bestimmung der axialen Ausreißfestigkeit
Die Schraube wird mit einer konstanten Drehzahl (3 U/min) bis zu einer definierten Eindrehtiefe in einen standardisierten Test-Block eingedreht und anschließend axial mit einer konstanten Geschwindigkeit (5 mm/min) aus dem Block herausgezogen bis die Schraube gelöst ist oder versagt. - Testverfahren zur Bestimmung des Schneidverhaltens von selbst-schneidenden Knochenschrauben
Um die axiale Kraft, bei welcher die selbst-schneidende Wirkung der Schraube einsetzt, zu ermitteln, wird die Schraube bei steigender Axialkraft (1-3 N/s) und einer Drehzahl von 30 U/min in einen vorgebohrten Test-Block eingedreht. - Klassifizierung von metallischen Knochenschrauben
Anhand verschiedener geometrischer Eigenschaften, werden die Schrauben in die Klassen HA, HB, HC und HD eingeteilt. - Klassifizierung der Verbindung zwischen Schraubenkopf und Bit
Anhand verschiedener geometrischer Eigenschaften, werden die Verbindungen zwischen Schraubenkopf und Bit (Drive Connection) spezifiziert.
Zusätzlich zur mechanischen Charakterisierung und Klassifizierung der Knochenschrauben beraten wir Sie gerne hinsichtlich der korrekten Kennzeichnung, Verpackung und dem Inhalt der beizufügenden Herstellerinformationen.
Wir bieten Ihnen verschiedene Testmethoden zur mechanischen Charakterisierung von Knochenklammern (Staples) entsprechend der Prüfnorm ASTM F564 an. Aus dem folgenden Angebot wählen wir mit Ihnen die geeigneten Testverfahren für Ihre Knochenklammern aus:
- Statische Biegeprüfung
Eine Knochenklammer wird in die Prüfvorrichtung eingespannt und in einer Vier-Punkt-Biegeprüfung mit einer konstanten Geschwindigkeit von 25,4 mm/min belastet. Eine Kraft-Weg-Kurve wird aufgezeichnet und die Biegesteifigkeit sowie -festigkeit ermittelt. - Dynamische Biegeprüfung
Es werden zwei unterschiedliche dynamische Biegeprüfungen angeboten, eine Vier-Punkt-Biegeprüfung und eine Kombination aus Zug- bzw. Druck- und Biegebelastung. In beiden Prüfungen werden die Knochenklammern fest in die Prüfvorrichtung eingespannt und zyklisch belastet (50 % oder 75 % der statischen Biegefestigkeit). Die Prüfung ist beendet, wenn die Knochenklammern brechen oder eine definierte Zyklenzahl erreicht wurde. Der Test wird in Flüssigkeit bei 37 °C durchgeführt. - Auszugversuch (Staple/ Knochen)
Eine Knochenklammer wird in einen Knochen (oder ein analoges Testmaterial) gefügt und anschließend mit einer konstanten Geschwindigkeit gelöst. Dabei wird eine Kraft-Weg-Kurve aufgezeichnet, in welcher ein deutlicher Kraftabfall die Lösekraft anzeigt. Dieser Test kann auf Nachfrage auch in Flüssigkeit durchgeführt werden, um die physiologischen Bedingungen besser abzubilden. - Haltekraft im Weichgewebe
Mit einer Knochenklammer (auch mehrere möglich) wird eine Verbindung zwischen Weichgewebe und Knochen (physiologische oder analoge Materialien) hergestellt. Anschließend wird mit einer konstanten Geschwindigkeit, senkrecht zur Knochenklammer, eine Zugbelastung auf das Weichgewebe aufgebracht und eine Kraft-Weg-Kurve aufgezeichnet. Die Prüfung ist beendet, wenn die Knochenklammer gelöst ist oder eines der Materialien versagt. Dieser Test kann auf Nachfrage auch in Flüssigkeit durchgeführt werden, um die physiologischen Bedingungen besser abzubilden.
Wir bieten Ihnen eine Charakterisierung des Designs und der mechanischen Funktion von intramedullären Nägeln entsprechend den Prüfnormen ASTM F1264 an.
- Statische Vier-Punkt-Biegeprüfung
Ein intramedullärer Nagel wird in die Prüfvorrichtung eingespannt und belastet, bis ein deutlicher Kraftabfall auftritt (Bruch oder Fließen des Materials). Während des Tests wird eine Kraft-Weg-Kurve aufgezeichnet, welche hinsichtlich der Biegesteifigkeit und -festigkeit ausgewertet wird. - Dynamische Vier-Punkt-Biegeprüfung
Ein intramedullärer Nagel wird in die Prüfvorrichtung eingespannt und über eine definierte Zyklenzahl belastet. Die Belastung sollte dabei 75, 50 oder 25 % der Biegefestigkeit entsprechen und mit einer Frequenz von 1-10 Hz aufgebracht werden. Anschließend werden zum einen ein M-N-Diagramm (maximales Biegemoment versus Zyklenzahl) erstellt und zum anderen die Ermüdungsfestigkeit bestimmt. - Statischer Torsionstest
Ein intramedullärer Nagel wird in die Prüfmaschine eingespannt und eine konstante axiale Kraft (5 – 10 N) aufgebracht. Anschließend wird mit einer konstanten Rate von 5°/min eine Torsion von 5° erzeugt. Es wird eine Drehmoment-Drehwinkel-Kurve aufgezeichnet. Die lineare Steigung der Kurve entspricht dann der Torsionssteifigkeit. - Dynamische Vier- oder Drei-Punkt-Biegeprüfung von Verriegelungsschrauben
Die dynamische Biegeprüfung der Verriegelungsschraube wird entsprechend der Prüfung der intramedullären Nägel durchgeführt.
Zusätzlich zur mechanischen Charakterisierung der intramedullären Nägel beraten wir Sie gerne hinsichtlich der korrekten Kennzeichnung, Verpackung und dem Inhalt der beizufügenden Herstellerinformationen.
Für die Ermüdungsprüfung eines zusammengesetzten Gleitnagels hat die INNOPROOF GmbH das Hausverfahren IP-05-05 eingerichtet. Wir orientieren uns bei der räumlichen Ausrichtung des Gleitnagels an dem Prüfstandard für Hüftendoprothesen ISO 7206-4. Die Belastungen für die Ermüdungsprüfung werden mit dem Kunden abgesprochen. Gewöhnlich werden Lastspielzahlen von 100.000 bis 1.000.000 Zyklen durchlaufen.
Bei Fragen zu physiologischen Lasten und Anwendungsdauern bis zur vollständigen Knochenbruchheilung beraten wir Sie gerne.
