金屬自攻性能的試驗是評估在植入過程中能否自行攻入骨骼并保持穩定性的重要環節。以下是對該試驗的詳細解析:
一、試驗目的
金屬自攻性能試驗旨在驗證螺釘在植入過程中,通過自身螺紋結構在骨骼中切削并前進的能力,以及在此過程中保持穩定的機械性能。
二、試驗標準
金屬自攻性能的試驗通常遵循相關的國家或行業標準,如中國的YY/T 1505-2016《外科植入物 金屬自攻性能試驗方法》等。這些標準詳細規定了試驗的設備、方法、步驟及結果判定等要求。
三、試驗設備
試驗機:通常采用立式結構的專用試驗機,如綜合試驗機,該設備能夠模擬螺釘在植入過程中的實際工況。
傳感器:包括壓力傳感器、扭矩傳感器和位移傳感器等,用于實時監測和記錄試驗過程中的力、扭矩和位移等參數。
夾具:用于固定試驗塊和螺釘,確保試驗過程中兩者的相對位置穩定。
試驗塊:選用符合標準的均質材料制造,具有平整、光滑且相互平行的上下表面,用于模擬實際骨骼。

四、試驗步驟
準備階段:將試驗塊剛性固定在夾具上,并選擇合適的螺釘驅動工裝連接到主軸中。同時,對試驗裝置進行校準和檢查,確保各項參數滿足標準要求。
o 首先,?將帶有預鉆孔的試驗塊剛性固定在試驗塊夾具上。?
o 選擇合適的螺釘驅動工裝并將其連接到主軸中,?并檢驗導向孔和工裝的對中性。?
o 然后,?將試驗樣品組裝在工裝上。?
o 最后,?降低主軸直至使組裝后的試驗樣品到達導向孔,?通過調整主軸的軸向位移使得**預載荷為1.0 N以保證螺釘和工裝的緊密契合。?
預加載階段:降低主軸使組裝后的試驗樣品到達導向孔,通過調整主軸的軸向位移使得**預載荷為1.0 N,以保證螺釘和工裝的緊密契合。
試驗階段:以恒定的速率(如30r/min)驅動試驗樣品,同時逐漸增加軸向力(如以約2.0 N/s±1.0 N/s的恒定速率增加)。持續監控并記錄軸向力、扭矩和位移的變化情況。
自攻性能評估:當螺釘開始自攻時(即扭矩和軸向位移出現顯著增加),中斷軸向力的增加并保持自攻開始時最初觀察到的載荷力。繼續監控螺釘的自進過程,并記錄相關數據。如果螺釘停止自進或試驗塊內螺紋破壞,則重新增加軸向力至自攻狀態并記錄相關數據。

五、結果判定
根據試驗過程中記錄的數據和觀察到的現象,對金屬的自攻性能進行評估。主要包括以下幾個方面:
自攻力:記錄螺釘開始自攻時的**軸向力作為自攻力指標。
自攻穩定性:評估螺釘在自攻過程中是否保持穩定狀態,包括扭矩和軸向位移的變化情況。
破壞情況:觀察并記錄試驗塊和螺釘的破壞情況,如試驗塊內螺紋的破壞、螺釘的斷裂等。
六、注意事項
在進行試驗前,應確保所有設備處于良好狀態并經過校準。
嚴格按照標準規定的步驟和方法進行操作,避免人為因素對試驗結果的影響。
在試驗過程中,應密切關注試驗裝置和試驗樣品的變化情況,及時記錄和處理異常現象。
試驗結束后,應對試驗數據進行整理和分析,以得出準確的結論和評估結果。
通過以上步驟和方法,可以全面評估金屬的自攻性能,為產品的設計、制造和使用提供可靠的數據支持。
注:上面提及標準適用于驗證測試產品的一致性或用于比較尺寸相近的不同產品的性能。?它不適用于“自鉆”或“自鉆/自攻”形式的金屬,?即在攻入時與人骨自動擠壓形成配合螺紋,?無需預制導向孔的金屬接骨螺釘