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DuretĂ© des revĂȘtements sur implants mĂ©dicaux porteurs

Parfois, en raison d'une blessure ou d'une maladie, les articulations porteuses telles que les genoux ou les hanches doivent ĂȘtre remplacĂ©es par des orthopĂ©dies artificielles. De telles chirurgies sont non seulement extrĂȘmement douloureuses mais aussi coĂ»teuses et risquĂ©es; par consĂ©quent, la longĂ©vitĂ© de ces appareils est primordiale: les implants doivent ĂȘtre durables et gĂ©nĂ©rer un minimum de dĂ©bris. La longue durĂ©e de vie est obtenue grĂące Ă  l'utilisation de revĂȘtements rĂ©sistants tels que le chrome dur ou la cĂ©ramique.

Le remplacement d'un genou ou d'une hanche est une intervention chirurgicale majeure pour renouveler les surfaces portantes, afin de soulager la douleur et de restaurer la fonctionnalité de l'articulation.

Afin de remplir leur objectif, les Ă©lĂ©ments de remplacement doivent rĂ©pondre Ă  des exigences trĂšs strictes en matiĂšre de rĂ©sistance Ă  l'usure. En rĂšgle gĂ©nĂ©rale, il existe une corrĂ©lation entre la capacitĂ© d’un matĂ©riau Ă  rĂ©sister Ă  l’usure et sa duretĂ©; la duretĂ© Vickers (HV) d'un matĂ©riau est une mĂ©trique qui caractĂ©rise ce bien. Mais les testeurs Vickers traditionnels produisent gĂ©nĂ©ralement (uniquement) une duretĂ© composite Ă  la fois du revĂȘtement et du substrat, car les charges de test utilisĂ©es par ces dispositifs sont trop Ă©levĂ©es. La prĂ©cision des rĂ©sultats en pĂątir davantage avec l'influence de l'opĂ©rateur, car les diagonales de l'empreinte doivent ĂȘtre soigneusement mesurĂ©es - optiquement - au microscope.

La nanoindentation est une technique bien Ă©tablie qui utilise des charges trĂšs faibles pour mesurer la HV des revĂȘtements lorsqu'il est essentiel d'Ă©viter toute influence du substrat. Le FISCHERSCOPEÂź HM2000 est l'instrument idĂ©al pour cette tĂąche, car il calcule automatiquement la HV Ă  partir de la surveillance en ligne de la profondeur de pĂ©nĂ©tration, Ă©liminant ainsi toute erreur de l'utilisateur. De plus, le module d'Ă©lasticitĂ© peut Ă©galement ĂȘtre calculĂ© en utilisant la pente de la courbe de dĂ©chargement.

L'Ă©tude ci-dessous utilise le FISCHERSCOPEÂź HM2000 pour mesurer la duretĂ© d'un implant avec un revĂȘtement en chrome dur de 7 ”m d'Ă©paisseur. L'application d'une charge maximale de 50 mN produit bien une profondeur d'indentation dans les 10% recommandĂ©s de l'Ă©paisseur du revĂȘtement, comme le montre la figure 1.

Le microscope intĂ©grĂ© du HM2000 et la platine XYZ motorisĂ©e permettent de prendre des mesures directement sur des gĂ©omĂ©tries complexes comme les implants artificiels de genou - avec une prĂ©paration minimale d’échantillon. La duretĂ© moyenne du revĂȘtement de chrome mesurĂ©e dans cet exemple Ă©tait de 1084,8 HV, avec un module d'Ă©lasticitĂ© moyen de 279,7 GPa.

Aucun patient ou mĂ©decin ne souhaite qu'un remplacement articulaire majeur s'use avant l'heure. Pour que les appareils mĂ©dicaux implantĂ©s chirurgicalement durent, ils doivent ĂȘtre correctement revĂȘtus. La nanoindentation est la mĂ©thode de choix pour vĂ©rifier cette qualitĂ©. Les caractĂ©ristiques et capacitĂ©s du FISCHERSCOPEÂź HM2000 permettent d'effectuer des mesures prĂ©cises directement sur les implants utilisĂ©s dans la reconstruction orthopĂ©dique. Pour plus d'informations, veuillez contacter votre reprĂ©sentant FISCHER local.

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