ASTM F1978-22 Стандартен метод за изпитване за измерване на устойчивостта на износване на метални покрития от термично напръскване с помощта на абразив Taber

Стандартът „ASTM F1978-22 Стандартен метод за изпитване за измерване на устойчивостта на износване на метални термични покрития чрез абразив Taber“, публикуван от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне устойчивостта на износване на метални покрития, произведени от термични процеси на пръскане върху плоски метални повърхности. Този метод на изпитване е проектиран като средство за характеризиране на покрития, използвани върху хирургически импланти.

Този метод използва абразивното устройство Taber, което създава комбинация от търкаляне и триене, за да причини износване на повърхността на настилката. Износването се измерва като кумулативна загуба на тегло. Този метод за изпитване е ограничен до плоски, твърди проби, които не реагират значително с вода и не претърпяват фазова трансформация или химическа реакция между стайна температура и 100 градуса във въздуха.

За целите на този стандарт се прилагат следните определения:

• Абразивът се отнася до инструмент, предназначен да определя съпротивлението на повърхностите на композитно търкаляне и действие на триене.
• Ексфолирането на частици се отнася до загубата на повърхностни частици и фрагменти от покритието.
• Покритието чрез термично напръскване се отнася до покритието, получено чрез пръскане на разтопен или омекотен прах или тел през запалими газове, плазма или двупроводна дъга.
• Загубата на тегло се отнася до количеството маса, отстранена от тестовия апарат по време на теста.

Този метод на изпитване използва абразивно устройство Taber с колела с калибър H-22 (търговска марка) и маса на абразивната глава от 250 g без допълнителни тежести. Образецът се абразира чрез въртене и триене при условия на контролирано налягане и абразивно действие. Монтиран върху въртящата се платформа, тестовият образец се върти по вертикална ос срещу плъзгащото се въртене на две абразивни колела. Колелата трябва да бъдат монтирани така, че да се въртят в противоположни посоки, когато са в контакт с въртящия се образец за изпитване. Едното абразивно колело трие пробата навън към периферията, а другото навътре към центъра, докато вакуумна система отстранява остатъците от износване по време на теста. Получените следи от износване образуват модел от напречни дъги върху площ от приблизително 30 cm2. Пробите се абразивират, почистват с ултразвук, сушат, охлаждат и претеглят за определен брой (2, 5, 10 и 100) кумулативни цикъла на въртене. Пробите се претеглят след всяко повторение и загубата на тегло е мярка за износване на пробата.

Този метод за изпитване осигурява средство за оценка на устойчивостта на термично напръскано покритие срещу отделяне на частици. Такова отделяне на частици може да възникне по време на хирургично поставяне на имплант или в резултат на микродвижение на импланта след поставянето.

Този метод за изпитване на износването може да бъде полезен за анализ на контрола на качеството на покритие и може да се използва за оценка на ефектите от променливите за обработка, като подготовка на субстрата преди нанасяне на покритие, текстура на повърхността, променливи на техниката на нанасяне на покритие или обработки след нанасяне на покритие.

Този метод за изпитване на износване е за плоски образци с форма на плоча с достатъчен размер, така че колелата на абразива да не се отделят от повърхността на образеца. Не се препоръчва за устройства с други форми или размери.

Абразивът Taber, използван в тези тестове, има маса от 250 g и абразивна глава без допълнително тегло и се състои от следните части:

• Примерна платформа за въртяща се маса с подвижна гумена подложка и централно разположени резбована стойка и гайка.
• Мотор, който може да върти платформата на въртящата се маса със 72 об/мин плюс/минус 2 об/мин или 60 об/мин плюс/минус 2 об/мин.
• Чифт абразивни глави, съдържащи въртящото се рамо и държача с фланец, в който е монтирано абразивното колело.
• Система за вакуумно засмукване и глава за вакуумно събиране за отстраняване на отломки и абразивни частици от повърхността на пробата по време на тестване. Използва се ниво на вакуумно засмукване от 100 и силата на вакуумно засмукване е 13,7 kPa или повече, измерено чрез вакуумметър в отвора на дюзата за събиране на вакуум. Височината на дюзата за вакуумно събиране трябва да може да се регулира.
• Брояч, който записва броя цикли на износване (обороти), извършени от платформата на въртящата се маса.

Образците за изпитване на абразия трябва да бъдат приблизително 10 cm квадрати или кръгове с диаметър 10 cm, най-малко 1,6 mm, но не повече от 6,5 mm дебелина, с 6,5 mm в средата, за да може образецът да бъде фиксиран в държача на пробата от абразива Taber. Трябва да има дупка с диаметър. За субстрати, различни от титан, теглото на пробата за изпитване се взема предвид според капацитета на аналитичната везна.

Покритието се нанася по начин, който е представителен за използвания в готовия хирургически имплант.

Приготвят се най-малко седем проби. Ако трябва да се оценяват повече от едно покритие, за всяко покритие трябва да се приготвят най-малко шест проби и поне един комплект трябва да съдържа седем проби. От комплекта от седем проби се избира една проба, за да се определи времето, необходимо за ултразвуково почистване. Една произволно избрана проба от всяка група от шест проби се отделя за измерване на загубата на тегло, причинена от ултразвуковото почистване. Тази проба (празна проба) се претегля, почиства се ултразвуково, суши се, охлажда се и се претегля отново.

Сред многобройните проучвания за изпитване, измерване, анализ и оценка, извършени за предприятия в различни сектори, нашата организация, със своя обучен и експертен персонал и усъвършенствано технологично оборудване, отговаря на стандарта „ASTM F1978-22 Стандартен метод за изпитване за измерване на устойчивостта на износване на метални покрития с термично напръскване с помощта на абразив Taber". Освен това предоставя определени услуги за сертифициране и тестване.