Lo standard “ASTM F1978-22 Metodo di prova standard per misurare la resistenza all'usura dei rivestimenti metallici a spruzzo termico utilizzando l'abrasivo Taber” pubblicato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM) descrive un metodo di prova per determinare la resistenza all'usura dei rivestimenti metallici prodotti da processi di termospruzzatura su superfici metalliche piane. Questo metodo di prova è concepito come mezzo per caratterizzare i rivestimenti utilizzati sugli impianti chirurgici.
Questo metodo utilizza il dispositivo abrasivo Taber, che produce una combinazione di rotolamento e attrito per provocare l'usura della superficie della pavimentazione. L'usura viene misurata come perdita di peso cumulativa. Questo metodo di prova è limitato a campioni piatti e duri che non reagiscono in modo significativo con l'acqua e non subiscono trasformazioni di fase o reazioni chimiche tra la temperatura ambiente e i 100 gradi nell'aria.
Ai fini della presente norma, si applicano le seguenti definizioni:
Questo metodo di prova utilizza un dispositivo abrasivo Taber con mole calibro H-22 (marchio) e una massa della testa abrasiva di 250 g senza pesi aggiuntivi. Un campione viene abraso utilizzando un'azione rotante e di attrito in condizioni di pressione controllata e azione abrasiva. Montato sulla piattaforma rotante, il provino ruota su un asse verticale contro la rotazione scorrevole di due mole abrasive. Le ruote devono essere montate in modo che ruotino in direzioni opposte quando sono a contatto con il provino rotante. Una ruota abrasiva strofina il campione verso l'esterno verso la periferia e l'altra verso l'interno verso il centro, mentre un sistema di aspirazione rimuove i detriti dovuti all'usura durante il test. I segni di usura risultanti formano uno schema di archi trasversali su una superficie di circa 30 cm2. I campioni vengono abrasi, puliti ad ultrasuoni, asciugati, raffreddati e pesati per un numero specificato di cicli di centrifugazione cumulativi (2, 5, 10 e 100). I campioni vengono pesati dopo ogni ripetizione e la perdita di peso è una misura dell'usura del campione.
Questo metodo di prova fornisce un mezzo per valutare la resistenza del rivestimento a spruzzo termico al rilascio di particelle. Tale distacco di particelle può verificarsi durante il posizionamento chirurgico di un impianto o come risultato di micromovimenti dell'impianto dopo il posizionamento.
Questo metodo di prova dell'usura può essere utile per l'analisi del controllo qualità di un rivestimento e può essere utilizzato per valutare gli effetti delle variabili di lavorazione come la preparazione del substrato prima del rivestimento, la struttura della superficie, le variabili della tecnica di rivestimento o i trattamenti post-rivestimento.
Questo metodo di prova di abrasione è per campioni piatti a forma di piastra di dimensioni sufficienti affinché le ruote dell'abrasivo non si separino dalla superficie del campione. Non consigliato per dispositivi di altre forme o dimensioni.
L'abrasivo Taber utilizzato in queste prove ha una massa di 250 g ed una testa abrasiva senza peso aggiuntivo ed è composto dalle seguenti parti:
I campioni per il test di abrasione devono essere quadrati o circolari di circa 10 cm, con un diametro di 10 cm, uno spessore minimo di 1,6 mm ma non superiore a 6,5 mm, con 6,5 mm al centro per consentire il fissaggio del campione nel supporto del campione dell'abrasivo Taber. Dovrebbe esserci un foro di diametro. Per substrati diversi dal titanio, il peso del campione di prova viene preso in considerazione in base alla capacità della bilancia analitica.
Il rivestimento viene applicato in modo rappresentativo di quello utilizzato nell'impianto chirurgico finito.
Vengono preparati almeno sette campioni. Se è necessario valutare più di un rivestimento, è necessario preparare almeno sei campioni per ciascun rivestimento e almeno un set deve contenere sette campioni. Dal set di sette campioni viene selezionato un campione che determina il tempo necessario per la pulizia ad ultrasuoni. Un campione selezionato casualmente da ciascun gruppo di sei campioni viene separato per misurare la perdita di peso causata dalla pulizia ad ultrasuoni. Questo campione (campione bianco) viene pesato, pulito ad ultrasuoni, essiccato, raffreddato e pesato nuovamente.
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