ASTM F2516 Prove di trazione per fili di Nitinol
Il Nitinol è una lega superelastica con memoria di forma per i quali l'industria biomedica ha trovato un largo impiego. Alcuni esempi delle numerose applicazioni che utilizzano il Nitinol includono gli stent, i fili interdentali, i tubi di guida dei cateteri, i dispositivi interni per il fissaggio delle fratture, le pinze da biopsia e altri. Il problema principale in fase di prova del Nitinol è la misura precisa della deformazione. La posizione della traversa o la lettura dell' LVDT non forniscono la precisione necessaria per raggiungere i criteri specificati nelle norme ASTM per la deformazione. Spesso si usa un estensimetro a molletta, ma si porta dietro il suo insieme di problemi da superare. Il peso di una molletta dell'estensimetro può causare la piegatura del filo e i bordi affilati possono scivolare, danneggiare il filo o portare a guasti prematuri. Inoltre la maggior parte degli estensimetri a molletta ha lunghezze stimate insufficienti per caratterizzare accuratamente il materiale.
L'estensimetro ottico avanzato (AVE) è una soluzione che consente la misura della deformazione del filo di Nitinol con carico ciclico e alla rottura. Per questa prova abbiamo utilizzato un telaio elettromeccanico di prova 5582 configurato con una cella di carico da 1 kN, un cavo pneumatico da 1 kN e dei morsetti per il filo. Il cavo pneumatico e i morsetti per il filo, consigliati per la prova del filo di Nitinol, consentono un allineamento accurato del provino e riducono la concentrazione di tensione sulle superfici di presa che altrimenti porterebbe alla rottura del provino. Si consigliano i morsetti laterali pneumatici o i morsetti meccanici autoserranti per fili di diametro maggiore o provini a forma di tubo.
Il metodo più comune per la caratterizzazione del Nitinol, oltre ad una prova classica di trazione alla rottura, richiede che il materiale sia caricato con una deformazione dal 6% all' 8%, scaricato di nuovo a zero e poi tirato fino alla rottura. Il software di prova Bluehill ® permette di definire facilmente ognuno di questi requisiti di carico ed esegue l'analisi dei dati lungo le sezioni specifiche di ogni curva. Abbiamo usato questo metodo di prova per valutare la resistenza alla trazione, la resistenza ai limiti superiori ed inferiori ed i valori di trazione per tre esemplari di filo di Nitinol dello stesso diametro. Questi risultati dimostrano che l'AVE ha avuto successo nel monitoraggio della deformazione durante il ciclo di carico e alla rottura.
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