解決案例

MTS 幫助研究人員對在植入式矯形器械中使用的新合金進行有效測試

客戶麵臨的挑戰

矯形器械開發商麵臨著激烈的競爭,這意味著上市速度至關重要。開發商正在不斷地尋找新方法來加快產品開發過程並且更早、更有信心地對新材料和設計進行深入了解。

K4Sint 是一家小公司,但是對該領域的研究有著很大的影響。這家位於意大利特倫托郊外的私人研究與開發公司,專門運用粉末冶金技術來生產適用於植入式矯形器械的新材料,若不用此技術則無法獲得這種器械。

K4Sint 的創始人之一、材料科學和粉末冶金領域的專家 Mario Zadra 博士說:“我們的客戶是高性能矯形器械製造商。通常,他們不僅需要提高器械性能,而且想要保證成本盡可能低。我們使用不同的材料組合來生產新零件,以找到佳解決方案。”

正如 K4Sint 提供服務的開發商,Zadra 博士的團隊始終承受著壓力,即他們需要以非常快的速度造出新零件。為此,K4Sint 采用一係列擁有專利的機械合金化和放電等離子體燒結工藝。燒結是指從粉狀材料中創建物體的一種方法。與采用直接合金化方法相比,燒結可以幫助 K4Sint 的研究人員更快速地形成新的合成物。當每一種新合金準備就緒時,應該采取的下一步是以同樣的效率進行機械測試。

 

這些金屬條和狗骨式樣品可通過拉伸測試體現其特性

 

MTS 解決方案
從股骨頭和髖臼杯到髁和金屬海綿,植入式矯正器械的所有零件都必須能夠提供開發商所期望的性能。優異設備製造商對於既可以提供理想強度和可靠性,又可以提供降低材料和生產成本的新方法之新合金尤其感興趣。

Zadra 博士說:“就合金來說,隻有幾個可以使用的元素,其中包括鈦和鋯。我們將它們混合在一起,以獲得具有恰當的機械屬性(其中重要的是硬度)的合成物。我們首先生產 20 毫米的圓盤,然後對其進行切割,即可獲得較小的樣品,之後,我們在 MTS 測試係統中使用三點彎曲裝置對這些樣品進行測試。這樣,我們可以快速地獲得測試數據,微調材料,重新進行三點彎曲測試,並知道合成物何時是恰當的。”

K4Sint 在其 MTS Criterion® C40 係列電子萬能測試係統中采用獨特的 3 點彎曲裝置和其他裝置,顯示新合金的硬度並評估其屈服強度、極限抗拉強度和延展性。


在 K4Sint 實驗室裏,Zadra 博士的團隊依靠MTS Criterion® C40 係列電子萬能測試係統、MTS TestSuite™ TW 軟件、MTS 楔形夾具與壓板,以及 K4Sint 團隊專門設計的獨特式三點彎曲工具。使用 MTS Criterion 係統,實驗室可以顯示新合金的硬度並評估其屈服強度、極限抗拉強度和延展性。


客戶獲得的益處
K4Sint 在其實驗室中裝配了 MTS Criterion 係統,因此可以維持嚴格而有效的測試程序,每周進行 10 到 15 次三點彎曲測試,每周進行一次並且已經證實值得進一步評估的材料拉伸測試除外。

Zadra 博士說:“在我們得到 MTS 測試係統之前,我們不得不在特倫托大學進行我們的所有測試。現在,我們的測試更快、更方便。而且,測試速度直接關係到我們的企業能否取得成功。”

Zadra 還讚賞了 MTS Criterion 係統的性能。MTS Criterion 係統在 K4Sint 實驗室的運行時間已有一年多一點。這個專門設計的係統具有可靠的操作性,並且易於維護。

 

Mario Zadra 博士與MTS Criterion® C40 係列電子萬能試驗機

Zadra 博士說:“我們初選擇 MTS 的原因在於,我們需要一個能夠通過利用測試通用性並大化正常運行時間與我們的測試目標保持同步的係統。借助 MTS 品牌,我們實現了這兩點。我們與 MTS 保持著良好的關係。”

 

資料圖:MTS Criterion信標 電子萬能測試係統

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