آزمون خمش نیل چیست؟

آزمون خمش نیل (Nail Bending Test) برای ارزیابی استحکام و سفتی خمشی میله‌های داخل استخوانی Intramedullary Fixation Devices (IMFD) که به‌عنوان ایمپلنت ارتوپدی مورد استفاده قرار می‌گیرند انجام می شود.

در تست خمش نیل، نیل بر روی دو تکیه‌گاه قرار گرفته و بار خمشی به‌صورت سه نقطه‌ای یا متداول‌تر چهار نقطه‌ای اعمال می‌شود تا شرایط بالینی بارگذاری شبیه‌سازی گردد. طی آزمون، میزان تغییر شکل، سفتی (Bending Stiffness) و حداکثر مقاومت خمشی (Bending Strength) اندازه‌گیری شده و رفتار شکست نمونه بررسی می‌شود.

نتایج آزمون خمش نیل نقش کلیدی در تضمین کیفیت، ایمنی بیمار و مقایسه طراحی‌ها و مواد مختلف نیل ایفا کرده و به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا اطمینان یابند محصول در برابر نیروهای واقعی بدن، مقاومت کافی دارد.

جهت دریافت خدمات و مشاوره رایگان با نیکوفامد تماس بگیرید.

هدف آزمون خمش نیل

هدف از تست خمش نیل، ارزیابی استحکام خمشی و سفتی (Rigidity) نیل در شرایطی است که در بدن بیمار ممکن است در معرض نیروهای خمشی ناشی از حرکات یا بارگذاری وزن قرار گیرد.آزمون خمش نیل کمک می‌کند تا سازنده اطمینان حاصل کند که نیل توانایی تحمل بارهای بالینی مورد انتظار را دارد و از شکست زودرس جلوگیری شود.

آزمون خمش نیل چگونه انجام می شود؟

 آماده‌سازی نمونه

نیل (Intramedullary Nail) بدون هیچ‌گونه اصلاح یا تغییر شکل، مستقیماً به‌عنوان نمونه آزمایشی انتخاب می‌شود.

بخش مرکزی نیل، یعنی قسمتی که سوراخ‌های قفل‌کننده یا تغییرات هندسی ندارد، باید در ناحیه بارگذاری قرار گیرد تا نتایج صرفاً بازتاب‌دهنده خواص مکانیکی ماده و طراحی کلی باشد.

دستگاه و فیکسچر

آزمون با استفاده از یک ماشین تست یونیورسال مجهز به فیکسچر خمشی انجام می‌شود.نیل روی دو تکیه‌گاه قرار می‌گیرد که فاصله آن‌ها (Span Length) طبق استاندارد تعیین شده و متناسب با طول نیل انتخاب می‌شود.

دو بارگذار در موقعیت میانی قرار می‌گیرند و بار به‌صورت چهار نقطه‌ای (Four-Point Bending) یا در برخی موارد سه نقطه‌ای اعمال می‌شود.

این چینش باعث ایجاد یک ناحیه با ممان خمشی ثابت میان دو نقطه بارگذاری می‌شود که برای ارزیابی دقیق سفتی و مقاومت خمشی ایده‌آل است.

 اعمال بار

بار خمشی به‌صورت چهار نقطه‌ای (Four-Point Bending) یا در مواردی سه نقطه‌ای اعمال می‌گردد. در روش چهار نقطه‌ای، بار به‌طور یکنواخت در دو نقطه وسطی وارد شده و موجب ایجاد یک ناحیه با ممان خمشی ثابت می‌شود. این روش به‌دلیل کاهش تمرکز تنش، داده‌های دقیق‌تری درباره رفتار خمشی می‌دهد.

اندازه‌گیری‌ها

• بار وارد شده (Force, F)
• تغییر مکان یا انحراف وسط نیل (Deflection)
• محاسبه ممان خمشی و خمش معادل
• تعیین سفتی خمشی (Bending Stiffness) از شیب منحنی نیرو–تغییر مکان

 محاسبات و پارامترها

زمان خمشی (Bending Moment): در آزمون چهار نقطه‌ای، ممان ثابت برابر است با:

4/M=P×(L−a)​

که در آن PP نیروی کل وارد شده، LL فاصله بین تکیه‌گاه‌ها و aa فاصله بین دو نقطه بارگذاری است.

سفتی خمشی (Bending Stiffness): از شیب بخش خطی منحنی نیرو–تغییر مکان (ΔF/Δδ) در محدوده الاستیک استخراج می‌شود.

مقاومت خمشی (Bending Strength): حداکثر ممان یا بار قبل از شکست یا تغییر شکل پلاستیک غیرقابل برگشت.

 پایان آزمون و نتایج

آزمون تا وقوع شکست یا رسیدن به تغییر شکل مشخص ادامه می‌یابد. نتایج شامل منحنی نیرو–جابجایی، مقدار سفتی خمشی، ممان شکست و نوع شکست (ترد، پلاستیک یا خستگی) ثبت و تحلیل می‌شود.

جهت کسب اطلاعات در رابطه با آزمون خمش راد کلیک کنید.

آزمایشگاه همکار نیکوفارمد با بهره‌مندی از تجهیزات پیشرفته و کادر متخصص، و همچنین دارا بودن گواهینامه بین‌المللی ISO/IEC 17025 به‌عنوان مرجع صلاحیت در انجام آزمون‌های مکانیکی ملزومات پزشکی، توانایی اجرای آزمون خمش نیل (Nail Bending Test) را طبق استاندارد معتبر ASTM F1264:2016 داراست.

نیکوفارمد با رعایت کامل الزامات استاندارد، شرایط بارگذاری بالینی را شبیه‌سازی کرده و نتایج دقیق و قابل استناد در خصوص استحکام و سفتی خمشی نیل‌های ارتوپدی ارائه می‌دهد. برخورداری از گواهینامه 17025 تضمین‌کننده صحت اندازه‌گیری‌ها، قابلیت ردیابی نتایج و انطباق با الزامات ملی و بین‌المللی بوده و اطمینان تولیدکنندگان و نهادهای نظارتی را نسبت به کیفیت و ایمنی محصولات ارتوپدی فراهم می‌سازد.