ASTM F2183-02 Metode Uji Standar untuk Pengujian Pukulan Kecil Polietilen dengan Berat Molekul Ultra Tinggi yang Digunakan dalam Implan Bedah

Dalam “Metode uji Standar ASTM F2183-02 untuk pengujian pukulan kecil dari polietilen dengan berat molekul sangat tinggi yang digunakan dalam implan bedah” yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), dinyatakan bahwa sampel cakram mini (tebal 0,5 mm dan diameter 6,4 mm) berukuran kecil. Metode pengujian untuk menentukan perilaku mekanis polietilen dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE) dengan pengujian tusuk dijelaskan. Metode pengujian ini dirancang untuk:

• Mengkarakterisasi bahan bedah UHMWPE setelah ekstrusi ram atau cetakan kompresi
• Mengevaluasi implan yang diproduksi setelah hubungan silang radiasi dan sterilisasi
• Pengujian implan dikeluarkan dari tubuh manusia

Parameter uji tusuk kecil, yaitu beban puncak, perpindahan ultimit, beban ultimit, dan pekerjaan sampai gagal, memberikan pengukuran hasil, kekuatan ultimit, daktilitas, dan ketangguhan UHMWPE dalam kondisi pembebanan multiaksial. Karena perilaku mekanis UHMWPE berbeda ketika dibebani dalam kondisi pembebanan uniaksial dan multiaksial, uji tusuk kecil adalah satu-satunya yang ditentukan untuk UHMWPE kelas medis berdasarkan “Spesifikasi Standar ASTM F648-21 untuk bubuk polietilen dengan berat molekul sangat tinggi dan bentuk manufaktur. untuk implan bedah.” Ini memberikan teknik pengujian mekanis pelengkap untuk pengujian tarik aksial.

Selain digunakan sebagai alat penelitian dalam analisis pengambilan implan, uji tusukan kecil dapat digunakan sebagai uji skrining laboratorium untuk mengevaluasi bahan UHMWPE baru, seperti bahan yang dibentuk oleh iradiasi sinar gamma atau elektron. Metode pengujian ini juga cocok untuk karakterisasi UHMWPE sebelum dan sesudah percepatan penuaan, dan dalam konteks ini, metode ini dapat memberikan urutan degradasi mekanis sampel UHMWPE yang berbeda setelah degradasi oksidatif.

Uji pukulan kecil telah diterapkan pada polimer lain, termasuk polimetil metakrilat (PMMA), semen tulang, poliasetal, dan polietilen densitas tinggi (HDPE). Namun, pengujian pukulan kecil terhadap polimer selain UHMWPE berada di luar cakupan standar ini.

Teknik pengujian sampel mikro digunakan untuk mengkarakterisasi perilaku mekanis bahan stok UHMWPE dan implan bedah setelah pembuatan, sterilisasi, umur simpan, ikatan silang radiasi, perlakuan termal, dan implantasi. Selain itu, bahan UHMWPE eksperimental dapat dievaluasi setelah percepatan penuaan dan simulasi keausan pinggul atau lutut.

Oleh karena itu, uji pukulan kecil digunakan untuk mengetahui hubungan antara kinerja keausan dan perilaku mekanis UHMWPE. Metode pengujian ini juga dapat digunakan untuk menentukan peringkat perilaku mekanis UHMWPE terhadap material kontrol referensi. Hasil pengujian pukulan kecil dapat bervariasi tergantung pada persiapan sampel, kecepatan pengujian, dan lingkungan pengujian. Oleh karena itu, jika diperlukan perbandingan yang tepat, faktor-faktor ini harus ditetapkan dengan benar.

Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

• Penguji pukulan kecil terdiri dari panduan pukulan, cetakan, dan pukulan hemisferis. Setiap bagian terbuat dari baja yang dikeraskan. Panduan ini digunakan untuk menyelaraskan sumbu. Diameter bagian dalam lubang pemandu adalah 2,57 mm, kedalaman bagian cekung sampel adalah 0,51 mm, dan diameternya adalah 6,40 mm. Fungsi cetakan adalah untuk menampung sampel pada saat pengujian. Diameter dalam lubang die adalah 3,81 mm. Diameter pukulan kepala hemisferis adalah 2,50 mm.
• Mesin uji adalah mesin yang sesuai yang terdiri dari mekanisme penggerak dan perangkat penunjuk beban, yang dijelaskan dalam standar “Metode uji standar ASTM D695-15 untuk sifat tekan plastik kaku”. Kapasitas alat indikator beban adalah 250 N. Keakuratan perangkat harus diverifikasi setidaknya setahun sekali.
• Pengujian juga menggunakan kompresometer untuk mengukur panjang antara cetakan dan pukulan selama pengujian. Jika perpindahan alat uji berbeda kurang dari 1 persen dari nilai yang diukur dengan kompresometer yang dikalibrasi dengan benar, perpindahan alat dapat digunakan.
• Pelat penjepit dihubungkan dengan pelat penjepit atau alat yang memindahkan beban.
• Resolusi mikrometer yang digunakan untuk mengukur diameter dan ketebalan sampel adalah 0,0025 mm.
• Termometer atau termokopel yang mengukur suhu pengujian dalam kisaran 20-24 derajat harus mampu mengukur hingga 0,1 derajat.

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami, dengan staf terlatih dan ahli serta peralatan teknologi canggih, menyediakan "ASTM F2183-02 Metode pengujian standar untuk uji pukulan kecil ultra-tinggi polietilen dengan berat molekul yang digunakan dalam implan bedah" Ini juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan dalam standar.