髋关节磨损模拟试验/髋关节摩擦磨损试验机
全髋关节假体磨损试验
YY/T 0651.1、ISO 14242-1:
标准规定了全髋关节假体磨损试验中关节部件间相对角运动、试验加载模式、试验速度和持续时间、试样装配以及试验环境要求
产品特点:
◆以大型电磁式电机为作动核心的新一代疲劳试验系统;
◆直接驱动式的电磁式电机运行稳定,重复性高,可以确保对于力和位移的精确控制;
◆内置的电磁式动作器具有低摩擦,高重复性等特点,系统响应高,高速度;
◆可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、蠕变、松弛等测试;
◆满足现代材料力学测试对于高精度、高频率、高稳定性、耐用性的严格要求;
◆具有无油、无密封、免维护、寿命长、集成性高、安装方便、占地空间小等特点;
◆多种夹具、附件可供选择。
规格参数:
最大载荷峰值 | 4400N |
动态载荷峰值 | 3000N |
静态载荷峰值 | 2100N |
试验机级别 | 0.5级 |
载荷测量范围 | 0.4%-100%F.S. |
载荷测量精度 | 优于示值的±0.2%(在载荷测量范围内) |
最大疲劳加载频率 | 100Hz |
轴向行程 | 30mm |
位移分辨力 | 0.1μm |
测试空间(上下夹具空间) | 0-950mm |
净重 | 约900kg |
外形尺寸 | 约1000×700×1800(mm) |
选配环境附件 | 水浴环境、高温环境、低温环境、湿度环境等 |
适用场合 | 金属材料、高分子材料、复合材料等疲劳/断裂/静态测试,外科植入物静态/动态测试(如创伤类、关节类、脊柱类、齿科类要求的各类测试)、高分子材料拉伸疲劳测试、橡胶材料裂纹扩展测试等 |
选配工装 | 机械式拉伸夹具、压缩夹具、弯曲夹具,股骨柄专用夹具、四点弯夹具、脊柱棒/螺钉专用夹具、胫骨平台专用夹具、椎体切除模型系统压缩/拉伸专用夹具、齿科种植体夹具等 |
主要用途:
全髋关节假体磨损试验仪是骨科医疗器械研发与质量控制的关键设备,其核心功能是通过模拟人体关节运动状态下的摩擦磨损过程,评估假体材料的耐久性、磨损性能及长期服役可靠性,为产品优化、临床选型及行业标准制定提供科学依据。具体应用场景包括:
假体材料耐磨性评估
测试金属(如钴铬合金)、高分子(如超高分子量聚乙烯,UHMWPE)、陶瓷(如氧化铝、氧化锆)等材料在动态载荷下的磨损率、磨损形貌及磨粒生成情况,判断材料是否满足临床使用需求(如ISO 14242-1标准要求陶瓷对陶瓷假体年磨损量≤0.1mm³)。
对比不同材料组合(如金属对聚乙烯、陶瓷对陶瓷)的磨损性能,为假体设计选材提供数据支持。
假体设计优化与验证
通过模拟假体在人体内的运动轨迹(如屈曲/伸展、内旋/外旋、内收/外展),评估关节面接触应力分布、润滑状态及磨损热点,指导工程师优化假体几何形状(如股骨头半径、髋臼杯角度)、表面处理(如喷砂、涂层)及装配工艺。
验证新型假体(如双动头、可调节角度髋臼)的耐磨性,缩短研发周期,降低临床失败风险。
临床选型与手术方案支持
为医生提供不同品牌、型号假体的磨损性能对比数据,辅助选择适合患者年龄、体重、活动水平的假体(如年轻活跃患者优先选用陶瓷对陶瓷假体以减少磨损颗粒诱导的骨溶解)。
结合假体磨损数据,优化手术参数(如假体植入角度、固定方式),降低术后松动、翻修率。
行业标准制定与合规性检测
依据ISO 14242系列、YY/T 0651系列等国际/国内标准,对假体进行磨损试验,确保产品符合注册上市要求。
支撑行业标准修订(如2018年国标《轨道轴承型磨损实验机的载荷和位移参数及相应的实验环境条件》的制定与验证),推动行业规范化发展。