客户面临的挑战
骨科设备开发商面临激烈的竞争,这意味着上市速度至关重要。开发人员一直在寻找新的方法来加速产品开发进程,以及更快速、更有信心地了解新材料和新设计。
K4Sint 是一家小公司,但在这一领域有很大的影响力。这家私人研发公司位于意大利特伦托郊外,采用专业的粉末冶金技术生产用于植入式骨科设备的新材料,该公司是这些材料的唯一生厂商。
“我们的客户是高性能骨科设备的制造商,” K4Sint 的创始人之一,材料科学和粉末冶金学专家 Mario Zadra 博士说。“他们通常需要提高设备性能,但也希望尽可能降低成本。我们使用不同的材料组合生产新备件,以找到卓越解决方案。”
就像 K4Sint 所服务的开发上一样,Zadra 博士的团队一直面临着快速生产新备件的压力。为此,K4Sint 采用了力学合金化和火花等离子烧结的专利序列。烧结是一种由粉末材料制成物体的方法,它可以帮助 K4Sint 研究人员以比直接合金化更快的速度形成新的成分。当准备好每种新合金后,下一步就是以相等的效率执行力学测试。
MTS 解决方案
从股骨头、髋臼杯到髁突和金属海绵,植入式骨科设备中的所有备件都必须达到开发人员期望的性能。高端设备的制造商对新合金特别感兴趣,这种合金既能提供理想的强度和可靠性,又能提供降低材料和生产成本的新方法。
Zadra 博士说:“就合金而言,只有少数元素可以使用,包括钛和锆。” “我们将它们混合在一起,以获得具有正确力学性能的成分,其中最重要的是硬度。我们生产 20 毫米的椎间盘,切割这些盘以获得更小的样本,然后在 MTS 测试系统中使用三点弯曲试验工装测试这些样本。我们可以快速获得测试数据,微调材料,重新执行三点弯曲测试,并知道什么时候成分是正确的。”
在 K4Sint 实验室,Zadra 博士的团队使用 MTS Criteria® 40 系列机电万能试验系统和 MTS TestSuite™ TW 软件、MTS 楔形夹具和压缩板,以及由 K4Sint 团队定制设计的独特三点弯曲工具。MTS 标准系统使实验室能够表征新合金的硬度,并评估其屈服强度、极限抗拉强度和韧性。
客户收益
在实验室中使用 MTS 标准系统,K4Sint 可以保持严格有效的测试计划,除了每周对证明值得进一步评估的材料进行拉伸测试,还会执行 10 到 15 次三点弯曲测试。
“在获得 MTS 测试系统之前,我们必须在特伦托大学执行所有的测试,”Zadra 博士说。“现在我们的测试更快更方便了。而测试的速度直接关系到我们业务的成功。”
Zadra 博士还对 MTS Criterion 系统的性能表示赞赏,该系统已在 K4Sint 实验室运行了一年多。该系统经过精心设计,运行可靠,易于维护。
Zadra 博士说:“我们最初选择 MTS 的原因是,我们需要一个系统,既能利用测试的通用性,又能很大限度地延长正常运行时间来跟上我们的测试目标。有了 MTS 品牌,我们兼得了鱼和熊掌。我们与 MTS 的关系非常好。”