Dans la norme « ASTM F1160-14 Standard test method for shear and flexion fatigue testing of calcium phosphate and metal medical and composite calcium phosphate/metalliccoatings » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), il est indiqué que la coupe et des essais de fatigue par flexion de revêtements de phosphate de calcium et de revêtements métalliques poreux et non poreux. L'invention concerne une méthode d'essai permettant de déterminer les performances de fatigue par flexion et la détermination des performances de fatigue par flexion de revêtements métalliques pulvérisés au phosphate de calcium.
Cette méthode de test est conçue sur la base de revêtements de titane pulvérisés au plasma et d'hydroxylapatite pulvérisés au plasma. Toutefois, l’efficacité de cette méthode d’essai pour d’autres revêtements n’a pas été déterminée. En mode fatigue par cisaillement, cette méthode d'essai évalue les propriétés adhésives et cohésives du revêtement sur un substrat métallique. En mode fatigue par flexion, cette méthode de test évalue à la fois l'adhérence du revêtement et les effets possibles du revêtement sur le matériau du substrat. Ces méthodes se limitent aux essais dans l'air à température ambiante. Ces méthodes d'essai ne sont pas destinées à être appliquées aux essais de fatigue de composants ou de dispositifs. Toutefois, la méthode d'essai qui imite le plus fidèlement la configuration de chargement réelle est préférée.
Les essais de fatigue en cisaillement et en flexion permettent de déterminer l'influence du matériau, de la géométrie, de l'état de surface, des contraintes et autres variations similaires sur la résistance à la fatigue des matériaux métalliques revêtus soumis à une contrainte directe jusqu'à 10⁷ cycles. Ces essais peuvent servir de guide pour le choix des matériaux revêtus destinés à des applications soumises à des contraintes répétées.
Pour que ces données de base en fatigue soient comparables, reproductibles et corrélables entre laboratoires, il est essentiel d’établir des pratiques uniformes en matière de fatigue. Les résultats de l’essai de fatigue peuvent être utilisés pour la conception des propriétés de base des matériaux. Cependant, les composants réels ne doivent pas être testés à l'aide de ces méthodes de test.
L'essai le plus couramment effectué pour déterminer la charge latérale appliquée perpendiculairement à la face d'un composant est l'essai de cisaillement. Dans cette méthode de test, un testeur de liaison effectuant un test de cisaillement applique une charge latérale à l'échantillon et coupe la liaison de sa surface. Le choix entre un essai de traction ou un essai de cisaillement dépend de l'application et des objectifs de l'essai.
Le but des essais de fatigue par cisaillement est de déterminer la force d’adhérence ou de cohésion, ou les deux, du revêtement. Cette méthode d'essai est conçue pour permettre la défaillance du revêtement à l'interface du revêtement ou du substrat, à l'intérieur du revêtement, ou à l'interface colle/revêtement entre le revêtement et l'agent de liaison adhésif utilisé pour transmettre la charge au revêtement.
L’objectif principal des essais de fatigue par flexion est de mesurer l’effet du revêtement sur le substrat sur lequel il est appliqué. Deuxièmement, il peut être utilisé pour effectuer une évaluation subjective de l'adhérence du revêtement, c'est-à-dire pour déterminer la résistance à l'écaillage, la résistance aux fissures et des effets similaires. Cet essai est principalement conçu pour fournir une résistance à la fatigue du substrat comme base pour évaluer les effets du revêtement sur la résistance à la fatigue résultante du système.
Le nombre d'échantillons requis pour les essais et les méthodes d'essai par lesquelles les données de fatigue peuvent être interprétées peuvent varier. Plusieurs méthodes de test sont utilisées dans cette méthode de test. Le type d'échantillon utilisé dépend de l'objectif du programme d'essai, du type d'équipement disponible, de la capacité de l'équipement et de la forme sous laquelle le matériau est disponible. L'échantillon sélectionné doit être aussi proche que possible de l'application prévue. La fréquence de test utilisée ne doit pas dépasser 170 Hz.
Les résultats des essais de fatigue en cisaillement dépendent fortement de l'adhésif utilisé et de sa méthode de polymérisation. L'ensemble d'éprouvettes est placé dans des raccords de sorte que son axe longitudinal soit perpendiculaire à la direction de la charge de cisaillement appliquée, passant par l'axe du raccord. Les éprouvettes où l'adhésif a pénétré le substrat sont écartées et leurs résultats ne sont pas pris en compte dans l'analyse ni dans le rapport.
Pour les éprouvettes de fatigue en flexion, des essais appropriés doivent être réalisés sur le substrat non revêtu afin d'évaluer l'efficacité du revêtement. L'alignement est crucial lors du montage de l'éprouvette. Des facteurs tels qu'un usinage défectueux ou un mauvais alignement des pièces de la machine peuvent engendrer des vibrations excessives et des résultats erronés. Pour les essais de flexion sur poutre rotative, aucune charge n'est appliquée tant que la machine n'a pas atteint la fréquence requise. Toute rupture survenant en dehors de la section transversale dimensionnée est rejetée.
Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluation réalisées pour des entreprises de divers secteurs, notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, a développé ce qui suit : « ASTM F1160-14 Fatigue de coupe et de flexion du phosphate de calcium et revêtements métalliques médicaux et composites de phosphate de calcium/métalliques". Elle fournit également des services d'essais définis dans la norme "Méthode d'essai standard pour les essais".
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