آزمون خمش پلاک چیست؟

آزمون خمش پلاک طبق استاندارد ASTM F382: 2017 به منظور ارزیابی رفتار مکانیکی و مقاومت خمشی پلاک‌های پزشکی انجام می شود. در این روش، پلاک مورد نظر تحت بار خمشی کنترل‌شده قرار می‌گیرد تا میزان تغییرشکل الاستیک و پلاستیک، سختی خمشی و ظرفیت تحمل بار آن در شرایط خاص بررسی شود.

تست خمش پلاک به‌ویژه در ارزیابی پلاک‌های استخوانی و مواد مشابه برای اطمینان از کارایی و ایمنی آن‌ها در شرایط استفاده واقعی اهمیت دارد. استاندارد ASTM F382: 2017 جزئیات دقیق در خصوص نحوه انجام آزمون، انتخاب تجهیزات، نرخ بارگذاری و تفسیر نتایج را مشخص می‌کند تا از دقت و سازگاری آزمون در تمامی شرایط مشابه اطمینان حاصل شود.

جهت دریافت خدمات و مشاوره رایگان با نیکوفامد تماس بگیرید.

آزمون خمش پلاک چگونه انجام می شود؟

آماده‌سازی نمونه

پلاک باید طبق استاندارد ASTM F382: 2017 از جنس مواد مناسب و با ویژگی‌های مشخصی مانند استحکام کششی و انعطاف‌پذیری تولید شود. پلاک‌ها معمولاً از آلیاژهای تیتانیوم، استیل ضدزنگ یا سایر مواد زیست‌سازگار تولید می‌شوند. چالش اصلی در این مرحله، تضمین صحت ابعاد پلاک و عدم وجود هرگونه نقص مانند ترک‌های ریز یا حباب‌های هوا است که می‌تواند باعث تغییرات غیرمنتظره در نتایج آزمون شود.

نصب پلاک روی فیکسچر

در این مرحله، پلاک باید در فیکسچر مخصوص نصب شود به‌طوری که بار خمشی به درستی بر سطح پلاک اعمال گردد. عدم تطابق دقیق پلاک با فیکسچر یا نصب نادرست می‌تواند منجر به بارگذاری نامتقارن و ایجاد تنش‌های غیرواقعی در پلاک گردد. فیکسچر باید مطابق با اندازه و شکل پلاک طراحی شده باشد تا از اعمال بارهای غیرمتوازن جلوگیری شود. همچنین باید از دقت در محاسبه نقاط تماس فیکسچر با پلاک اطمینان حاصل شود.

اعمال بار خمشی

بار خمشی باید به‌طور کنترل‌شده و با سرعت معین روی پلاک اعمال شود. طبق استاندارد ASTM F382: 2017، بار به‌صورت یکنواخت از یک نقطه خاص بر پلاک وارد می‌شود و با افزایش تدریجی فشار، تغییرات در ساختار پلاک بررسی می‌شود. این فشار می‌تواند از طریق سیستم‌های هیدرولیک یا مکانیکی به پلاک اعمال شود. بارگذاری سریعتر از حد مجاز یا به‌طور نامنظم می‌تواند موجب تغییرات ناگهانی در رفتار پلاک و ایجاد شکست‌های غیرواقعی گردد.

اندازه‌گیری تغییرشکل‌ها

تغییرات شکل پلاک باید به دقت اندازه‌گیری شود. ابزار اندازه‌گیری معمولاً شامل دستگاه‌های پیچیده‌ای است که تغییرات در ابعاد پلاک را در حین اعمال بار ثبت می‌کنند. این ابزارها باید دارای دقت بالا و قابلیت ثبت تغییرات جزئی در پلاک باشند. اندازه‌گیری تغییرشکل‌های پلاستیک و الاستیک به‌طور جداگانه اهمیت دارد زیرا می‌تواند مشخص کند که پلاک تا چه حد می‌تواند در برابر تغییرات در بار مقاومت کند. اگر این ابزارها دقیق نباشند یا در محیط‌های غیرکنترل‌شده (نظیر نوسانات دما یا رطوبت) قرار گیرند، دقت اندازه‌گیری‌ها کاهش می‌یابد.

ثبت بار نهایی و نقطه شکست

نقطه شکست پلاک باید با دقت ثبت شود، جایی که پلاک تحت بار خمشی دچار تغییرشکل دائمی یا شکست می‌شود. طبق استاندارد ASTM F382: 2017، این آزمون تا زمانی که پلاک به حد شکست برسد یا تغییرشکل غیرقابل برگشت ایجاد شود ادامه می‌یابد. این نقطه معمولاً به‌طور مشخص به عنوان بار حداکثر یا مقاومت نهایی تعریف می‌شود. در آزمون های معمولی، این مقدار باید به دقت محاسبه و ثبت گردد، زیرا در موارد خاص، حتی بار نهایی ممکن است پیش از ایجاد شکست، تغییرات قابل توجهی در پلاک ایجاد کند.

تحلیل نتایج

داده‌های به‌دست‌آمده از تغییرشکل‌ها، بار نهایی و سختی خمشی باید به دقت تحلیل شوند. طبق ASTM F382: 2017، نتایج این آزمون می‌تواند به‌طور مستقیم به تحلیل‌های مهندسی منتقل شود تا رفتار پلاک در شرایط واقعی شبیه‌سازی گردد. تحلیل‌ها معمولاً شامل تعیین میزان سختی خمشی، تغییرات در مقاومت پلاک در برابر بارهای مختلف و ارزیابی توانایی پلاک برای بازگشت به وضعیت اولیه پس از برداشتن بار است. عدم دقت در تحلیل‌ها می‌تواند منجر به ارائه نتایج اشتباه در خصوص ویژگی‌های مکانیکی پلاک گردد.

گزارش‌دهی

تمام داده‌ها و نتایج آزمون باید به‌طور دقیق در گزارشی مستند شود. گزارش باید شامل جزئیات دقیقی از بار اعمال‌شده، تغییرات اندازه‌گیری‌شده، نتایج تحلیل‌ها و دیگر پارامترهای مرتبط با آزمون باشد. مهم است که در گزارش‌دهی، هرگونه انحراف از استانداردها و شرایط آزمایش (مانند دما یا رطوبت غیرمجاز) ذکر شود، زیرا این شرایط می‌تواند نتایج را تحت تاثیر قرار دهد.

جهت کسب اطلاعات در رابطه با آزمون خمش پلاک زاویه‌دار کلیک کنید.

اهمیت آزمون خمش پلاک

ارزیابی استحکام و ایمنی پلاک‌ها

 یکی از مهم‌ترین جنبه‌های این آزمون، ارزیابی استحکام پلاک‌ها در برابر بارهای خمشی است. این بارها به‌طور معمول در طول فرآیندهای جراحی و در زمان بهبودی بیمار به پلاک وارد می‌شوند. با اندازه‌گیری میزان تحمل بار تا نقطه شکست، این آزمون کمک می‌کند تا ایمنی و قابلیت استفاده پلاک‌ها در طول درمان بررسی شود. بنابراین، اطمینان از عدم شکست یا تغییرشکل پلاک در شرایط طبیعی بدن (که ممکن است بارهایی متفاوت را به‌طور مداوم تحمل کند) برای جلوگیری از شکست در درمان و آسیب به بیمار حیاتی است.

شبیه‌سازی شرایط واقعی استفاده

 پلاک‌ها پس از جراحی به‌طور مداوم تحت بارهای مختلفی قرار می‌گیرند که ممکن است ناشی از فعالیت‌های روزمره بیمار باشد. آزمون خمش پلاک، با اعمال بار خمشی کنترل‌شده، شرایط مشابه شرایط واقعی استفاده را شبیه‌سازی می‌کند و به این ترتیب امکان پیش‌بینی عملکرد پلاک در بدن بیمار را فراهم می‌کند. این شبیه‌سازی به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا پلاک‌هایی با استحکام و انعطاف‌پذیری مناسب طراحی کنند.

تحلیل تغییرشکل‌ها و مقاومت پلاک‌ها

 توانایی پلاک برای بازگشت به وضعیت اولیه پس از اعمال بار (تغییرشکل الاستیک) و تحمل تغییرات دائمی (تغییرشکل پلاستیک) یکی از مولفه‌های کلیدی در ارزیابی آن است. پلاک‌هایی که تغییرشکل زیادی در اثر بار خمشی ایجاد کنند، ممکن است باعث کاهش عملکرد درمانی یا ایجاد عوارضی مانند جابجایی استخوان‌ها شوند. این آزمون به‌طور دقیق میزان تغییرشکل‌ها را ثبت می‌کند و می‌تواند نشان‌دهنده ضعف در طراحی یا جنس پلاک باشد.

افزایش عمر مفید پلاک‌ها

 این آزمون به سازندگان پلاک‌ها کمک می‌کند تا عمر مفید آن‌ها را بهبود بخشند. بررسی مقاومت پلاک‌ها در برابر بار خمشی به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که متریال‌ها و طراحی‌های بهینه‌تری را برای جلوگیری از خرابی‌های زودهنگام انتخاب کنند. به این ترتیب، بیماران با استفاده از پلاک‌هایی با عمر طولانی‌تر، از درمانی موثرتر برخوردار خواهند شد.

اطمینان از انطباق با استانداردهای ایمنی و کیفیت

 استاندارد ASTM F382: 2017 جزئیات دقیقی برای انجام آزمون، تحلیل و گزارش‌دهی ارائه می‌دهد. این استانداردها باعث می‌شوند که پلاک‌ها به‌طور جهانی در تمام بازارها از نظر ایمنی و کیفیت مورد تایید قرار گیرند. آزمون خمش پلاک بر اساس این استاندارد به عنوان یک ابزار تاییدیه، اطمینان می‌دهد که پلاک‌ها در تمام شرایط کاربردی و تحت بارگذاری‌های مختلف، به درستی عمل خواهند کرد.

آزمایشگاه همکار نیکوفارمد با دارا بودن گواهینامه ISO/IEC 17025، به عنوان یک آزمایشگاه معتبر و متخصص در انجام آزمون‌های استاندارد، توانایی انجام آزمون خمش پلاک طبق استاندارد ASTM F382: 2017 را دارد. این گواهینامه تأیید می‌کند که آزمایشگاه نیکوفارمد از استانداردهای بین‌المللی در ارزیابی رفتار مکانیکی پلاک‌های پزشکی پیروی می‌کند و تمامی مراحل آزمون، از جمله آماده‌سازی نمونه، اعمال بار خمشی، اندازه‌گیری تغییرشکل‌ها و تحلیل نتایج، با دقت و رعایت اصول علمی و فنی انجام می‌شود. آزمایشگاه نیکوفارمد با ارائه نتایج دقیق و مستند در این زمینه، به تولیدکنندگان پلاک‌های پزشکی کمک می‌کند تا محصولات خود را از نظر ایمنی و کیفیت تأیید کنند و به استانداردهای بین‌المللی در صنعت پزشکی دست یابند.