ASTM F1978-22 Стандартный метод испытаний для измерения износостойкости металлических термонапыленных покрытий с использованием абразива Табера

Стандарт «ASTM F1978-22 Стандартный метод испытаний для измерения износостойкости металлических покрытий, напыляемых термическим способом с использованием абразива Табера», опубликованный Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), описывает метод испытаний для определения износостойкости металлических покрытий, изготовленных процессы термического напыления на плоские металлические поверхности. Этот метод тестирования разработан как средство определения характеристик покрытий, используемых на хирургических имплантатах.

В этом методе используется абразивное устройство Табера, которое создает сочетание качения и трения, вызывая износ поверхности дорожного покрытия. Износ измеряется как совокупная потеря веса. Этот метод испытаний ограничен плоскими твердыми образцами, которые существенно не реагируют с водой и не подвергаются фазовому превращению или химической реакции между комнатной температурой и температурой 100 градусов на воздухе.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие определения:

• Абразивом называют прибор, предназначенный для определения сопротивления поверхностей сложному качению и действию трения.
• Отслаивание частиц означает потерю поверхностных частиц и фрагментов покрытия.
• Покрытие термическим напылением представляет собой покрытие, полученное путем распыления расплавленного или размягченного порошка или проволоки через горючие газы, плазму или двухпроволочную дугу.
• Потеря веса относится к количеству массы, удаленной испытательным устройством во время испытания.

В данном методе испытаний используется абразивное устройство Табера с кругами калибра Н-22 (торговая марка) и массой абразивной головки 250 г без дополнительных грузов. Образец подвергается шлифовке вращательным и фрикционным действием в условиях контролируемого давления и абразивного воздействия. Установленный на вращающейся платформе испытательный образец вращается вокруг вертикальной оси против скользящего вращения двух абразивных кругов. Колеса следует устанавливать так, чтобы они вращались в противоположных направлениях при контакте с вращающимся испытуемым образцом. Один абразивный круг трет образец наружу, к периферии, а другой внутрь, к центру, а вакуумная система удаляет остатки износа во время испытания. Образовавшиеся следы износа образуют узор из поперечных дуг на площади около 30 см2. Образцы подвергаются шлифовке, очистке ультразвуком, сушке, охлаждению и взвешиванию в течение определенного количества (2, 5, 10 и 100) совокупных циклов отжима. Образцы взвешиваются после каждого повторения, а потеря веса является мерой износа образца.

Этот метод испытаний позволяет оценить устойчивость покрытия, нанесенного термическим напылением, к осыпанию частиц. Такое выпадение частиц может произойти во время хирургической установки имплантата или в результате микродвижения имплантата после установки.

Этот метод испытания на износ может быть полезен для анализа контроля качества покрытия и может использоваться для оценки влияния переменных обработки, таких как подготовка основы перед нанесением покрытия, текстура поверхности, переменные технологии нанесения покрытия или обработки после нанесения покрытия.

Этот метод испытания на истирание предназначен для образцов в форме плоских пластин достаточного размера, чтобы абразивные круги не отделялись от поверхности образца. Не рекомендуется для устройств других форм и размеров.

Используемый в этих испытаниях абразив Табера имеет массу 250 г и абразивную головку без дополнительного груза и состоит из следующих частей:

• Образец платформы проигрывателя со съемной резиновой подушкой и центрально расположенной резьбовой стойкой и гайкой.
• Двигатель, который может вращать платформу поворотного стола со скоростью 72 об/мин плюс/минус 2 об/мин или 60 об/мин плюс/минус 2 об/мин.
• Пара абразивных головок, содержащая поворотный рычаг и фланцевый держатель, в который устанавливается абразивный круг.
• Система вакуумного всасывания и вакуумная сборная головка для удаления мусора и абразивных частиц с поверхности образца во время испытаний. Используют уровень вакуумного всасывания 100, а сила вакуумного всасывания составляет 13,7 кПа или более, как измерено вакуумметром на отверстии сопла для сбора вакуума. Высота насадки вакуумного сбора должна регулироваться.
• Счетчик, фиксирующий количество циклов износа (оборотов), совершенных поворотной платформой.

Образцы для испытаний на истирание должны представлять собой квадраты размером примерно 10 см или круги диаметром 10 см, толщиной не менее 1,6 мм, но не более 6,5 мм, с шириной 6,5 мм в середине, чтобы можно было закрепить образец в держателе образцов абразива Табера. Должно получиться отверстие по диаметру. Для подложек, отличных от титана, вес испытуемого образца учитывают в соответствии с емкостью аналитических весов.

Покрытие наносится таким же образом, как и в готовом хирургическом имплантате.

Подготавливается не менее семи образцов. Если оценивается более одного покрытия, для каждого покрытия следует подготовить не менее шести образцов, и как минимум один набор должен содержать семь образцов. Из набора из семи образцов выбирается один образец для определения времени, необходимого для ультразвуковой очистки. Один случайно выбранный образец из каждой группы из шести образцов откладывается для измерения потери веса, вызванной ультразвуковой очисткой. Этот образец (контрольный образец) взвешивается, подвергается ультразвуковой очистке, высушивается, охлаждается и снова взвешивается.

Среди многочисленных исследований, измерений, анализа и оценки, проводимых для предприятий в различных секторах, наша организация с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием соответствует стандарту «ASTM F1978-22 Стандартный метод испытаний для измерения износостойкости». металлических покрытий термического напыления с использованием абразива Табера». Он также предоставляет определенные услуги по сертификации и испытаниям.