接骨螺钉综合试验台(医用骨螺钉力学综合测试仪)
一、设备定义
接骨螺钉综合试验台是骨科植入物专用一体化力学检测设备,集成轴向拉力、压力、旋入旋出,模拟手术植入、骨骼固定、取出全过程受力,一站式完成金属 / 可吸收接骨螺钉全部国标强制力学检测,用于医疗器械厂出厂质检、第三方药检所、高校生物力学实验室研发测试。
二、执行标准(国内 + 国际)
国内强制标准
YY 0018-2016《骨接合植入物 金属接骨螺钉》(产品通用标准)
YY/T 1504-2016 轴向拔出力试验
YY/T 1505-2016 自攻性能试验
YY/T 1506-2016 旋动扭矩(旋入 / 旋出)试验
国际标准
ASTM F543(医用骨螺钉全套力学测试)、ISO 6475(植入螺钉扭转强度)
三、五大核心测试功能(一机通用)
1. 轴向拔出力测试(YY/T 1504)
模拟螺钉固定骨骼后受拉力脱出工况;将螺钉拧入标准模拟骨块,匀速向上拉伸,记录最大拔出力、位移 - 力曲线,评判螺纹锚固强度、松质 / 皮质骨固定稳定性。
2. 自攻性能测试(YY/T 1505)
双伺服旋转 + 轴向进给同步联动,模拟手术钻骨旋入;设备按标准速率下压 + 低速旋转,全程采集自攻峰值扭矩、轴向钻进阻力,评估螺钉自攻刃锋利度、植入难易度,标准转速≤30rpm、加载速率 2N/s。
3. 旋入 / 旋出扭矩测试(YY/T 1506)
模拟手术拧入、术后取钉;记录全过程扭矩曲线,获取平均旋入扭矩、峰值旋出扭矩,判断螺钉头部槽口抗打滑、防断裂能力,避免临床拧断螺钉头部。
4. 静态扭转断裂测试
单独施加纯扭矩,夹持螺钉两端旋转加载,测出扭转屈服扭矩、极限断裂扭矩、断裂扭转角,考核螺钉杆体本身抗扭强度,区分钛合金、不锈钢、可吸收高分子螺钉材质差异。
5. 轴向压缩 / 插入力测试
模拟螺钉受压工况,测量螺钉垂直承压极限、插入阻力;高配机型可扩展循环疲劳测试,模拟人体长期活动交变载荷。
四、设备整体结构组成
立式主机机架
高刚性铸铁机身,消除加载形变;双伺服驱动:Z 轴轴向加载伺服、R 轴旋转扭矩伺服,双轴闭环同步控制,同轴度≤0.05mm。
高精度传感单元
轴向力传感器:量程 0–5kN,分辨率 0.01N,精度 ±0.5% FS
扭矩传感器:0–50N・m(可定制 200N・m),扭矩分辨率 0.001N・m,角度精度 ±0.01°
成套专用工装夹具
上夹头:内六角 / 十字 / 一字 / 四方套筒,适配 1.5–8.0mm 全规格螺钉头部
下基座:模拟骨块固定台(聚氨酯模拟松质 / 皮质骨标准块)、螺钉杆夹持工装
可快速更换,兼容皮质骨螺钉、松质骨螺钉、空心脊柱螺钉、正畸支抗钉、可吸收钉
测控系统
工业电脑 + 专用测试软件;实时同步显示力、扭矩、位移、转角四组曲线;自动计算峰值、屈服、断裂点;数据导出 Excel/Word,内置计量校准程序,满足第三方检测溯源要求。
五、适用试样范围
金属螺钉:钛合金、不锈钢皮质 / 松质 / 空心、脊柱、锁定螺钉
可吸收植入螺钉:聚乳酸 PLA、高分子骨科钉
配套耗材:带线锚钉、微型掌指骨螺钉、种植支抗钉
规格覆盖直径 1.5mm~8.0mm 全医用常用型号
六、关键技术特点
双轴联动同步控制:自攻试验时旋转、进给严格匹配螺距,完全复刻国标试验工况,普通单功能试验机无法实现;
全流程自动化:一键选择测试标准方案,自动加载、停机、数据保存,减少人为误差;
宽量程、高分辨:微小自攻力与大拔出力、大扭矩一台设备覆盖;
开放软件:自定义加载速度、保持时间、循环次数,适配新材料研发;
安全保护:过载、扭矩超限、位移限位自动停机,防止试样飞溅与传感器损坏。
七、典型应用场景
骨科植入器械生产企业:出厂成品批量力学质控、新品螺纹 / 材质研发验证;
医疗器械检验研究院、药检所:注册检验、型式检验、监督抽检;
高校、骨科研究所:生物力学课题、螺钉植入仿真对比实验;
第三方检测实验室:出具符合 YY/ASTM 标准的合规检测报告。
八、常规技术参数参考
参数项 标准机型配置
轴向力量程 0–3000N(可选 5000N)
扭矩量程 0–20N·m/50N·m
轴向位移速度 0.01–100mm/min 可调
旋转转速 0.1–30rpm 连续可调
力分辨率 0.01N
扭矩分辨率 0.001N·m
适用螺钉直径 1.5~8.0mm
同步控制模式
扭矩闭环 / 位移闭环 / 力闭环三模式
电话:15665731831
公司名称:中远航试验仪器有限公司
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