一种植入物涂层剪切强度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于植入物力学测试技术领域，公开了一种植入物涂层剪切强度测试装置，包括连接于试验机的上转接工装法兰和下转接工装法兰，上转接工装组件与下转接工装组件结构相同且上下对称设置；上转接工装法兰与上夹具组件连接，下转接工装法兰与下夹具组件连接；上夹具组件与下夹具组件结构相同且180

【技术实现步骤摘要】
一种植入物涂层剪切强度测试装置


[0001]本技术属于植入物力学测试
，具体的说，是涉及一种植入物涂层剪切强度测试装置。

技术介绍

[0002]大部分的医疗骨科植入物为金属或陶瓷，在使用过程中材料与组织和器官不相容，容易产生磨损和人体排异等问题。一些植入物表面涂有具有生物相容性的多孔涂层，以利于骨生长，减少产生磨损和排异等问题。关节假体等骨科植入物，对于人体骨骼接触界面的结合强度以及其自身的稳定性均有其极高要求。
[0003]为确保植入物涂层与人体骨骼接触面的结合强度，需要对涂层进行测试。按照 YY/T0988
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2016的疲劳试验过程中将剪切试样的长轴垂直于剪切载荷的方向，而剪切载荷穿过夹具组件的中心线。试验持续到试样失效或达到预定的循环次数，其中将失效定义为：涂层完全脱离、规定放大倍数的可见裂纹、规定尺寸的裂纹、其他失效标准。本试验在剪切疲劳模式下评价了覆盖金属基体上涂层的粘结性和结合性。
[0004]已有的植入物涂层剪切强度测试装置由上夹具、下夹具、上转接工装法兰、下转接工装法兰、上铰链固定器、下铰链固定器、剪切试样和试样固定轴组成。上转接工装法兰连接试验机的作动器，下转接工装法兰连接试验机的传感器。上、下铰链固定器通过螺母连接上、下转接工装法兰。已有的装置由于夹具本体较为沉重，在对夹具安装的过程中需要两名人员协助安装。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的是现有剪切试验夹具较为沉重，而难以安装、拆装的技术问题，提供了一种植入物涂层剪切强度测试装置，采用分解式夹具结构，减轻重量，便于安装。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术通过以下的技术方案予以实现：
[0007]本技术提供了一种植入物涂层剪切强度测试装置，包括连接于试验机的上转接工装法兰和下转接工装法兰，所述上转接工装法兰与所述下转接工装法兰结构相同且上下对称设置；所述上转接工装法兰与上夹具组件连接，所述下转接工装法兰与下夹具组件连接；
[0008]所述上夹具组件与所述下夹具组件结构相同且180
°
旋转对称，所述上夹具组件与所述下夹具组件结构均包括夹持块和连接块；两个所述夹持块相对设置并且用于夹持剪切试样，所述剪切试样通过试样固定轴和紧固螺栓进行固定；两个所述连接块用于将两个所述夹持块分别与所述上转接工装法兰和所述下转接工装法兰连接；
[0009]所述剪切试样安装在两个所述夹持块的试样安装孔中，所述剪切试样的轴线垂直于两个所述夹持块的相对面；所述剪切试样包括第一试样段和第二试样段，所述第一试样段和所述第二试样段通过粘结剂连接，并在连接处设置有涂层；所述涂层位于两个所述夹持块之间缝隙；
[0010]两个所述试样固定轴分别安装于两个所述夹持块的固定轴安装孔，所述试样固定轴的轴线垂直于所述剪切试样的轴线，并且平行于两个所述夹持块的相对面和上下表面；所述上夹具组件所安装的所述试样固定轴位于所述剪切试样之上，所述下夹具组件所安装的所述试样固定轴位于所述剪切试样之下；所述试样固定轴在其与所述剪切试样的交叉处设置有圆弧凹部，所述圆弧凹部与所述剪切试样相接触；
[0011]所述紧固螺栓分别安装于两个所述夹持块的紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓的轴线垂直于所述夹持块的上下表面；所述紧固螺栓安装孔与所述试样安装孔贯通，以使所述紧固螺栓的尾端能够卡紧所述剪切试样；所述上夹具组件所安装的所述紧固螺栓位于所述剪切试样之下，所述下夹具组件所安装的所述紧固螺栓位于所述剪切试样之上；
[0012]所述夹持块设置有第一斜倾角凹槽，所述连接块设置有第二斜倾角凹槽，所述第一斜倾角凹槽和所述第二斜倾角凹槽相配合，实现所述夹持块和所述连接块相互咬合卡紧；并且所述夹持块和所述连接块通过横向螺钉和纵向螺钉固定连接。
[0013]进一步地，所述上转接工装法兰的上部与试验机的作动器通过螺栓固定连接，所述下转接工装法兰的下部与试验机的传感器通过螺栓固定连接。
[0014]进一步地，所述试样安装孔贯通于所述夹持块，两个所述夹持块以所述试样安装孔轴线重合进行相对设置。
[0015]进一步地，所述第一试样段和所述第二试样段完全相同，所述粘结剂设置在所述第一试样段的端部，所述涂层设置在所述第二试样段的端部。
[0016]进一步地，所述固定轴安装孔贯通于所述夹持块，所述固定轴安装孔与所述试样安装孔的交叉处部分重叠。
[0017]进一步地，所述试样固定轴包括光轴区段和螺纹区段，所述光轴区段的端部设置有限位部；所述限位部卡在所述试样安装孔的一端，所述螺纹区段在所述试样安装孔的另一端安装外内角螺母，以锁紧所述试样固定轴；所述圆弧凹部设置在所述光轴区段与所述剪切试样的交叉处。
[0018]进一步地，所述第一斜倾角凹槽设置在所述夹持块靠近于所述连接块一端，所述第一斜倾角由水平面和斜倾面组成，其中水平面与所述夹持块的上下表面平行，斜倾面由所述第一斜倾角凹槽根部向所述连接块方向倾斜。
[0019]进一步地，所述连接块包括平台座、凸台和第一单耳板，所述凸台与所述平台座形成所述第二斜倾角凹槽，所述第二斜倾角凹槽由水平面和斜倾面组成，其中水平面为所述平台座靠近于所述夹持块的表面，所述斜倾面由第二斜倾角凹槽根部向所述夹持块方向倾斜；所述第一单耳板用于连接所述上转接工装法兰或所述下转接工装法兰。
[0020]更进一步地，所述连接块设置有螺纹通孔和沉头螺纹孔；所述螺纹通孔由所述连接块的内侧表面贯通至所述第二斜倾角凹槽处，所述夹持块对应于所述螺纹通孔设置有第一螺纹盲孔，所述横向螺钉与所述螺纹通孔和所述第一螺纹盲孔螺纹连接，所述横向螺钉的轴线垂直于所述夹持块的内侧表面；所述沉头螺纹孔由所述平台座的底面贯通至顶面，所述夹持块对应于所述沉头螺纹孔设置有第二螺纹盲孔，所述纵向螺钉与所述沉头螺纹孔和所述第二螺纹盲孔螺纹连接，所述纵向螺钉的轴线垂直于所述夹持块的上下表面。
[0021]进一步地，所述上转接工装法兰和所述下转接工装法兰均由转接轴和转接法兰连接构成；所述转接轴包括第一U形接头和第二U形接头，所述第一U形接头与所述连接块通过
圆柱销连接，所述第二U形接头与所述转接法兰通过圆柱销连接；所述转接法兰包括法兰盘和第二单耳板；所述法兰盘与试验机的作动器或传感器连接，所述第二单耳板与所述第二U形接头通过圆柱销连接。
[0022]本技术的有益效果是：
[0023](一)本技术的植入物涂层剪切强度测试装置，将夹具部分设计为上、下夹具组件配合，每个夹具组件又由夹持块和连接块组成，由此形成可以上下左右拆分的分解式结构，减轻安装拆卸重量，避免传统夹具的整体更换困难。
[0024](二)本技术的植入物涂层剪切强度测试装置，其上、下夹具组件的夹持块和连接块采用斜倾角凹槽咬合卡紧，并配合横向、纵向螺钉连接，如此施加载荷后夹持块和连接块共同作动，能够有效地约束剪切试验过程中产生的侧向位移，避免不必要的错动，从而提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入物涂层剪切强度测试装置，包括连接于试验机的上转接工装法兰和下转接工装法兰，所述上转接工装法兰与所述下转接工装法兰结构相同且上下对称设置；其特征在于，所述上转接工装法兰与上夹具组件连接，所述下转接工装法兰与下夹具组件连接；所述上夹具组件与所述下夹具组件结构相同且180
°
旋转对称，所述上夹具组件与所述下夹具组件结构均包括夹持块和连接块；两个所述夹持块相对设置并且用于夹持剪切试样，所述剪切试样通过试样固定轴和紧固螺栓进行固定；两个所述连接块用于将两个所述夹持块分别与所述上转接工装法兰和所述下转接工装法兰连接；所述剪切试样安装在两个所述夹持块的试样安装孔中，所述剪切试样的轴线垂直于两个所述夹持块的相对面；所述剪切试样包括第一试样段和第二试样段，所述第一试样段和所述第二试样段通过粘结剂连接，并在连接处设置有涂层；所述涂层位于两个所述夹持块之间缝隙；两个所述试样固定轴分别安装于两个所述夹持块的固定轴安装孔，所述试样固定轴的轴线垂直于所述剪切试样的轴线，并且平行于两个所述夹持块的相对面和上下表面；所述上夹具组件所安装的所述试样固定轴位于所述剪切试样之上，所述下夹具组件所安装的所述试样固定轴位于所述剪切试样之下；所述试样固定轴在其与所述剪切试样的交叉处设置有圆弧凹部，所述圆弧凹部与所述剪切试样相接触；所述紧固螺栓分别安装于两个所述夹持块的紧固螺栓安装孔，所述紧固螺栓的轴线垂直于所述夹持块的上下表面；所述紧固螺栓安装孔与所述试样安装孔贯通，以使所述紧固螺栓的尾端能够卡紧所述剪切试样；所述上夹具组件所安装的所述紧固螺栓位于所述剪切试样之下，所述下夹具组件所安装的所述紧固螺栓位于所述剪切试样之上；所述夹持块设置有第一斜倾角凹槽，所述连接块设置有第二斜倾角凹槽，所述第一斜倾角凹槽和所述第二斜倾角凹槽相配合，实现所述夹持块和所述连接块相互咬合卡紧；并且所述夹持块和所述连接块通过横向螺钉和纵向螺钉固定连接。2.根据权利要求1所述的一种植入物涂层剪切强度测试装置，其特征在于，所述上转接工装法兰的上部与试验机的作动器通过螺栓固定连接，所述下转接工装法兰的下部与试验机的传感器通过螺栓固定连接。3.根据权利要求1所述的一种植入物涂层剪切强度测试装置，其特征在于，所述试样安装孔贯通于所述夹持块，两个所述夹持块以所述试样安装孔轴线重合进行相对设置。4.根据权利要求1所述的一种植入物涂层剪切强度测试装置，其特征在于，所述第一试样段和所述第二试样...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，刘媛，张向野，王强，王亚东，李云霞，林强，
申请(专利权)人：凯尔测控技术天津有限公司，
类型：新型
国别省市：