Štandardná skúšobná metóda ASTM F1978-22 na meranie odolnosti proti opotrebeniu kovových tepelne rozprašovaných povlakov s použitím abrazíva Taber

Štandardná „štandardná testovacia metóda ASTM F1978-22 na meranie odolnosti kovových povlakov tepelným striekaním proti opotrebovaniu s použitím abrazíva Taber“ publikovaná Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) opisuje testovaciu metódu na určenie odolnosti kovových povlakov proti opotrebovaniu vyrábaných procesy tepelného striekania na rovné kovové povrchy. Táto testovacia metóda je navrhnutá ako prostriedok na charakterizáciu povlakov používaných na chirurgických implantátoch.

Táto metóda využíva brúsne zariadenie Taber, ktoré vytvára kombináciu valcovania a trenia, ktoré spôsobuje opotrebovanie povrchu chodníka. Opotrebenie sa meria ako kumulatívna strata hmotnosti. Táto testovacia metóda je obmedzená na ploché, tvrdé vzorky, ktoré významne nereagujú s vodou a neprechádzajú fázovou transformáciou alebo chemickou reakciou medzi izbovou teplotou a 100 stupňami na vzduchu.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce definície:

• Brúsivo sa vzťahuje na prístroj určený na stanovenie odolnosti povrchov voči valivým a trecím účinkom.
• Odlupovanie častíc sa týka straty povrchových častíc a fragmentov z povlaku.
• Tepelný sprejový povlak sa vzťahuje na povlak vyrobený striekaním roztaveného alebo zmäknutého prášku alebo drôtu cez horľavé plyny, plazmu alebo dvojvodičový oblúk.
• Strata hmotnosti sa týka množstva hmoty odstránenej testovacím zariadením počas testu.

Táto skúšobná metóda využíva brúsne zariadenie Taber s kotúčmi kalibru H-22 (ochranná známka) a brúsnou hlavou s hmotnosťou 250 g bez prídavných závaží. Vzorka sa obrusuje pomocou rotačného a trecieho pôsobenia za podmienok kontrolovaného tlaku a abrazívneho pôsobenia. Skúšobná vzorka namontovaná na otočnej plošine sa otáča na zvislej osi proti posuvnej rotácii dvoch brúsnych kotúčov. Kolesá by mali byť namontované tak, aby sa pri kontakte s rotujúcou skúšobnou vzorkou otáčali v opačných smeroch. Jedno brúsne kotúče odiera vzorku smerom von k okraju a druhé dovnútra smerom k stredu, zatiaľ čo vákuový systém odstraňuje úlomky opotrebovania počas testu. Výsledné stopy opotrebenia tvoria vzor krížových oblúkov na ploche približne 30 cm2. Vzorky sa obrúsia, čistia ultrazvukom, sušia, ochladzujú a vážia počas stanoveného počtu (2, 5, 10 a 100) kumulatívnych cyklov odstreďovania. Vzorky sa vážia po každom opakovaní a úbytok hmotnosti je mierou opotrebovania vzorky.

Táto testovacia metóda poskytuje prostriedok na vyhodnotenie odolnosti povlaku tepelným nástrekom proti odlupovaniu častíc. Takéto uvoľňovanie častíc môže nastať počas chirurgického umiestňovania implantátu alebo ako výsledok mikropohybu implantátu po umiestnení.

Táto metóda testovania opotrebovania môže byť užitočná na analýzu kontroly kvality náteru a môže sa použiť na vyhodnotenie účinkov premenných spracovania, ako je príprava substrátu pred náterom, textúra povrchu, premenné techniky náteru alebo úpravy po nátere.

Táto metóda testovania obrusovania je určená pre vzorky v tvare plochých dosiek dostatočnej veľkosti, aby sa kotúče brúsneho materiálu neoddelili od povrchu vzorky. Neodporúča sa pre zariadenia iných tvarov alebo veľkostí.

Brusivo Taber použité v týchto testoch má hmotnosť 250 g a brúsnu hlavu bez prídavného závažia a pozostáva z nasledujúcich častí:

• Vzorová otočná plošina s odnímateľnou gumenou podložkou a centrálne umiestneným závitovým kolíkom a maticou.
• Motor, ktorý dokáže otáčať plošinou gramofónu rýchlosťou 72 otáčok za minútu plus/mínus 2 otáčky za minútu alebo 60 otáčok za minútu plus/mínus 2 otáčky za minútu.
• Dvojica brúsnych hláv obsahujúcich rotačné rameno a prírubový držiak, do ktorého je namontovaný brúsny kotúč.
• Vákuový sací systém a vákuová zberná hlavica na odstránenie nečistôt a abrazívnych častíc z povrchu vzorky počas testovania. Používa sa úroveň vákuového nasávania 100 a vákuová sacia sila je 13,7 kPa alebo viac, merané vákuomerom na porte zbernej dýzy vákua. Výška vákuovej zbernej hubice musí byť nastaviteľná.
• Počítadlo, ktoré zaznamenáva počet cyklov opotrebovania (otáčok) vykonaných plošinou otočného taniera.

Skúšobné vzorky na skúšku oderom majú mať približne 10 cm štvorce alebo kruhy s priemerom 10 cm, hrúbku najmenej 1,6 mm, ale nie väčšiu ako 6,5 mm, s hrúbkou 6,5 mm v strede, aby sa umožnilo upevnenie vzorky v držiaku vzorky brúsneho materiálu Taber. V priemere by mal byť otvor. Pre substráty iné ako titán sa hmotnosť testovanej vzorky berie do úvahy podľa kapacity analytických váh.

Povlak sa aplikuje spôsobom, ktorý je reprezentatívny pre spôsob použitý v hotovom chirurgickom implantáte.

Pripraví sa najmenej sedem vzoriek. Ak sa má hodnotiť viac ako jeden náter, pre každý náter by sa malo pripraviť najmenej šesť vzoriek a najmenej jedna sada by mala obsahovať sedem vzoriek. Zo sady siedmich vzoriek sa vyberie jedna vzorka na určenie času potrebného na ultrazvukové čistenie. Z každej skupiny šiestich vzoriek sa odloží jedna náhodne vybraná vzorka na meranie úbytku hmotnosti spôsobeného ultrazvukovým čistením. Táto vzorka (slepá vzorka) sa odváži, ultrazvukovo vyčistí, vysuší, ochladí a znova odváži.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych sektoroch naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením spĺňa normu „ASTM F1978-22 Standard test method for the measurement of a wear of wear. metalických povlakov žiarovým striekaním s použitím abrazíva Taber.“ Poskytuje tiež definované certifikačné a testovacie služby.