Prove con bassa forza e di fatica di micro-impianti ortopedici per la ricomposizione della frattura

I micro-impianti ortopedici sono utilizzati in Medicina e in Odontoiatria per il trattamento delle malattie ossee, delle fratture e delle lesioni dei tessuti molli. E’ fondamentale che gli impianti siano robusti e sicuri al fine di mantenere la rigidità strutturale e l'allineamento del tessuto osseo o molle durante il processo di guarigione. Durante la normale attività del paziente, gli impianti possono essere sottoposti a elevati carichi che possono portare alla rottura. Pertanto le prove simulando le condizioni di carico sono fondamentali per valutare le prestazioni previste nel corso di un periodo di tempo specifico o il profilo di carico tipico secondo le norme ASTM, ISO e le linee guida della FDA.

Le prove di fatica cicliche sono state effettuate con successo sui micro-impianti in titanio per le dita utilizzando il nostro ElectroPuls E1000 e i sistemi E3000. Abbiamo effettuato delle prove di fatica con una cella di carico a bassa forza Dynacell montata sull'attuatore superiore con un piccolo bullone e con un dado utilizzato come testa di carico. E’ stata usata una morsa metallica per l’apparecchiatura inferiore.

In primo luogo abbiamo effettuato la prova di controllo della posizione digitale per garantire la stabilità. Abbiamo quindi eseguito la prova di controllo del carico a 5, 10, 15 e 20Hz. E’ stato trovato che il controllo era molto stabile e i picchi erano ben controllati con una precisione di ± 0,1 N.

Tutte le prove sono state effettuate utilizzando i vantaggi del circuito di regolazione di default derivato dalla messa a punto del livello di rigidità. Utilizzando un combinazione di questa regolazione e del controllo dell’ampiezza, la risposta era abbastanza ragionevole da  realizzare le ampiezze richieste e mantenere il controllo della stabilità. Nei limiti dell’ ElectroPuls è possibile regolare ulteriormente il ciclo di controllo per migliorare il ciclo e la risposta. L'ottimizzazione comporta la regolazione di un solo termine proporzionale, il fattore di guadagno, per aggiungere qualche ciclo in più.

In sintesi, i sistemi dinamici ElectroPuls ottengono una risposta eccezionale e la precisione in una vasta gamma di frequenze e sono ideali per le prove di durata degli impianti. Utilizzando le caratteristiche dell’ hardware, come la compensazione dell’inerzia dalla cella di carico Dynacell, è possibile ottimizzare la risposta del sistema dentro o fuori da un bagno termostatico. Queste caratteristiche consentono ai laboratori di indagare su una gamma completa di caratteristiche dell'impianto e di prestazioni.