Los tornillos óseos se usan en procedimientos quirúrgicos para fijar implantes, dispositivos de osteosíntesis o placas de fijación de fracturas en el esqueleto. En un uso clínico normal, un cirujano aplica sobre el tornillo fuerzas axiales y de torsión de manera combinada para poder implantarlo en el cuerpo del paciente. Los fabricantes de este tipo de tornillos necesitan realizar ensayos para determinar las propiedades mecánicas y evaluar nuevos materiales y diseños.
El ensayo A4 de la norma ASTM F543-07 “método de ensayo para determinar el rendimiento autorroscante de tornillos óseos médicos autorroscantes” especifica el procedimiento para evaluar la carga axial necesaria para roscar un tornillo óseo autorroscante en un material estándar de laboratorio. Aunque parezca aparentemente sencillo, la realización de este tipo de ensayo es relativamente complejo debido a la interacción entre los ejes lineales y de rotación de un equipo de ensayos. En ensayo requiere una velocidad de rotación continua de hasta 30 RPM, mientras que la carga axial se va incrementando durante la inserción a un ritmo de 2N/s. el objetivo de la prueba consiste en registrar el perfil de par para caracterizar como el tornillo óseo se inserta en el material y posteriormente se retira.
El equipo de ensayos ElectroPuls E10000 linear-torsional es un sistema de ensayos dinámicos totalmente eléctrico capaz de realizar de manera sincronizada ensayos lineales y rotacionales, por lo que se convierte en el equipo ideal para este tipo de ensayos. El actuador combinado está montado en la parte superior de la cruceta de la máquina, dejando espacio libre en la parte inferior para el montaje de la célula de carga biaxial Dynacell y los accesorios para la fijación del material y del tornillo óseo.
El ensayo se controla mediante nuestro software de ensayos dinámicos WaveMatrix. Este software ofrece la posibilidad de configurar fácilmente ensayos multi-axiales como una serie de pasos y, posteriormente, mostrar la información requerida. Para atornillar el tornillo se utiliza un accesorio de broca y unas serie de fijaciones especiales para fijar el material a la célula de carga.
La ElectroPuls E10000 también es un equipo adecuado para realizar otros ensayos de acuerdo con la norma ASTM F543 tal y como se detalla en esta solución de ensayo.