ASTM F1978-22 Standardtestmetod för mätning av slitstyrka hos metalliska termiska spraybeläggningar med Taber-slipmedel

Standarden "ASTM F1978-22 Standard testmetod för att mäta slitstyrkan hos metalliska termiska spraybeläggningar med Taber abrasive" publicerad av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver en testmetod för att bestämma slitstyrkan hos metallbeläggningar som produceras av termiska sprayprocesser på plana metallytor. Denna testmetod är utformad som ett sätt att karakterisera beläggningar som används på kirurgiska implantat.

Denna metod använder Taber-slipanordningen, som producerar en kombination av rullning och friktion för att orsaka slitage på beläggningsytan. Slitage mäts som kumulativ viktminskning. Denna testmetod är begränsad till plana, hårda prover som inte reagerar nämnvärt med vatten och som inte genomgår fasomvandling eller kemisk reaktion mellan rumstemperatur och 100 grader i luft.

För denna standards syften gäller följande definitioner:

• Slipmedel hänvisar till instrumentet utformat för att bestämma ytornas motstånd mot kompositrullning och friktionsverkan.
• Partikelexfoliering hänvisar till förlusten av ytpartiklar och fragment från en beläggning.
• Termisk spraybeläggning hänvisar till beläggningen som produceras genom att spruta smält eller uppmjukat pulver eller tråd genom brandfarliga gaser, plasma eller tvåtrådsbåge.
• Viktminskning avser mängden massa som avlägsnas av testapparaten under testet.

Denna testmetod använder en Taber-slipanordning med H-22-kaliber (varumärke) hjul och en slipande huvudmassa på 250 g utan extra vikter. Ett prov nöts med roterande och friktionsverkan under förhållanden med kontrollerat tryck och abrasiv verkan. Monterat på den roterande plattformen, roterar testprovet på en vertikal axel mot glidande rotation av två slipande hjul. Hjulen ska monteras så att de roterar i motsatta riktningar när de kommer i kontakt med det roterande provexemplaret. En slipskiva gnuggar provet utåt mot periferin och det andra inåt mot mitten, medan ett vakuumsystem tar bort slitageskräp under testet. De resulterande slitmärkena bildar ett mönster av tvärbågar över en yta på cirka 30 cm2. Proverna nöts, rengörs med ultraljud, torkas, kyls och vägs under ett specificerat antal (2, 5, 10 och 100) kumulativa centrifugeringscykler. Prover vägs efter varje repetition och viktminskning är ett mått på slitage på provet.

Denna testmetod tillhandahåller ett sätt att utvärdera motståndskraften hos termisk spraybeläggning mot partikelavgivning. Sådan partikelavsöndring kan inträffa under kirurgisk placering av ett implantat eller som ett resultat av mikrorörelse av implantatet efter placering.

Denna slitagetestmetod kan vara användbar för kvalitetskontrollanalys av en beläggning och kan användas för att utvärdera effekterna av bearbetningsvariabler såsom substratberedning före beläggning, ytstruktur, beläggningsteknikvariabler eller efterbeläggningsbehandlingar.

Denna nötningstestmetod är avsedd för plana plattformade prover av tillräcklig storlek för att slipmedlets hjul inte separeras från provets yta. Rekommenderas inte för enheter av andra former eller storlekar.

Taber-slipmedlet som används i dessa tester har en massa på 250 g och ett sliphuvud utan extra vikt och består av följande delar:

• En provskiva med en avtagbar gummikudde och en centralt placerad gängad stolpe och mutter.
• En motor som kan rotera skivspelarens plattform med 72 rpm plus/minus 2 rpm eller 60 rpm plus/minus 2 rpm.
• Ett par sliphuvuden som innehåller den roterande armen och den flänsförsedda hållaren i vilken slipskivan är monterad.
• Ett vakuumsugsystem och vakuumuppsamlingshuvud för att ta bort skräp och slipande partiklar från provytan under testning. En vakuumsugnivå på 100 används och vakuumsugkraften är 13,7 kPa eller mer mätt med en vakuummätare vid vakuumuppsamlingsmunstyckets port. Vakuumuppsamlingsmunstyckets höjd måste vara justerbar.
• En räknare som registrerar antalet slitcykler (varv) som utförs av skivspelarens plattform.

Nötningstestprover ska vara cirka 10 cm fyrkanter eller cirklar med en diameter på 10 cm, minst 1,6 mm men inte mer än 6,5 mm tjocka, med 6,5 mm i mitten så att provet kan fixeras i Taber-slipmedlets provhållare. Det ska finnas ett hål i diameter. För andra substrat än titan beaktas testprovets vikt i enlighet med analysvågens kapacitet.

Beläggningen appliceras på ett sätt som är representativt för det som används i det färdiga kirurgiska implantatet.

Minst sju prover framställs. Om mer än en beläggning ska utvärderas bör minst sex prover framställas för varje beläggning, och minst en uppsättning bör innehålla sju prover. Från uppsättningen av sju prover väljs ett prov för att bestämma den tid som krävs för ultraljudsrengöring. Ett slumpmässigt valt prov från varje grupp av sex prover avsätts för att mäta viktförlusten orsakad av ultraljudsrengöring. Detta prov (blankprov) vägs, ultraljudsrengörs, torkas, kyls och vägs igen.

Bland de många test-, mätnings-, analys- och utvärderingsstudier som genomförts för företag inom olika sektorer, uppfyller vår organisation, med sin utbildade och sakkunniga personal och avancerad teknisk utrustning, standarden "ASTM F1978-22 Standard testmetod för att mäta slitstyrkan av metalliska termiska spraybeläggningar med Taber-slipmedel". Det tillhandahåller också definierade certifierings- och testtjänster.