Ensayo de torsión de tornillos óseos metálicos según ISO 6475 y ASTM F534

ensayo-torsionLa finalidad de un ensayo de torsión es determinar el comportamiento que muestra un material o una probeta cuando es torcido como resultado de aplicar un momento sobre el eje longitudinal. Los valores que se pueden medir son: Módulo de elasticidad de torsión, límite elástico de torsión, resistencia a la torsión, vida de fatiga torsional, ductilidad y momento de rotura. Estos valores son similares pero no son los mismos que se miden en el ensayo de tracción. Son importantes en la producción ya que pueden utilizarse para simular las condiciones de servicio y verificar asegurar la calidad y el diseño del producto.

Muchos materiales experimentan pares o fuerzas torsionales en sus aplicaciones. Los materiales utilizados en aplicaciones estructurales, biomédicas y de automoción se encuentran entre los más comunes que pueden experimentar torsión en sus aplicaciones. Estos materiales pueden ser metales, plásticos, maderas, polímeros, composites o cerámica entre otros y tomar la forma de tornillos, elementos de fijación, varillas, vigas, tubos y cables.

tornillos-y-placaEn la cirugía ortopédica se emplean tornillos óseos para la fijación de fracturas.
Estos tornillos para huesos pueden tener un uso aislado o asociado a placas óseas de diferentes longitudes para reducción, alineamiento, estabilización y fijación temporal o permanente de los diversos tipos de fracturas. Los tornillos óseos puedan fabricarse de diferentes materiales, los más comunes son de acero inoxidable y de titanio, sin embargo se está avanzando en el desarrollo de tornillos bioactivos y reabsorbibles.

Hay diferentes ensayos para caracterizar las propiedades torsionales de tornillos óseos. Más allá del simple ensayo del par de rotura y de la rigidez torsional de los tornillos, es necesario caracterizar la fuerza y el par necesarios para fijar el tornillo óseo y el rendimiento autoroscante de los tornillos óseos.

Las organizaciones ISO y ASTM han desarrollado métodos de ensayo normalizados para la determinación de las propiedades torsionales de los tornillos óseos. Estos métodos de ensayo están concebidos principalmente para medir la uniformidad de los productos y comparar las propiedades mecánicas de los diferentes tipos de tornillos óseos y de los diferentes materiales empleados.
La norma ASTM F543 en su anexos A1-A4 describe cuatro métodos de ensayo mecánicos de tornillos óseos: A1) Determinación de las propiedades de torsión. A2) Determinación del momento de atornillado y desatornillado. A3) Determinación de la resistencia a la extracción axial. A4) Determinación del comportamiento de tornillos autoroscante.
La norma ISO 6475 establece un método de ensayo para determinar el par de rotura y la rotación al fallar los tornillos óseos metálicos.

maquina-ensayso-de-torsion-test-210-30nmLas máquinas de ensayo de torsión TesT de la serie 210 son ideales para aplicaciones biomédicas, como el ensayo de tornillos óseos conforme ISO 6475 y ASTM F543. El modelo TesT 210-30Nm es un equipo de sobremesa de construcción compacta con capacidad de 30 Nm. El software de ensayos TesTWinner® permite la determinación automática de magnitudes para el análisis comparativo de los diferentes tornillos óseos como el límite elástico de torsión, el momento máximo de atornillado, el ángulo de rotación en rotura, el momento de atornillado y desatornillado, etc.

Disponemos de mordazas para el agarre de las puntas de atornillado tanto estándar como especiales así como mordazas especiales para la sujeción de los bloques de ensayo especificados en la norma ASTM F1839.

La máquina está dotada del controlador TesTController 850-USB, que con una frecuencia de control de 1 kHz y frecuencia de medida de hasta 50 kHz permite un registro extremadamente exacto del transcurso del momento de giro y del ángulo de rotación.

En caso de requerir la aplicación de una fuerza axial, como opción se puede implementar un sistema electromecánico o bien por peso muertos.

Al tratarse de un equipo para el sector sanitario, en TesT ofrecemos un paquete de cualificación específico para estos equipos de torsión. Este paquete incluye los pasos tradicionales que tiene toda cualificación: Cualificación de diseño (DQ), Cualificación de instalación (IQ) y Cualificación de funcionamiento (OQ). Este paquete de cualificación cumple con todos los requisitos de GMP, GAMP FDA 21 CFR Parte 11.
Esta solución permite a nuestros clientes del sector sanitario y farmacéutico el ahorro de tiempo y dinero que pueden invertir en otras actividades.