牙科皮筋通常用于正畸治療，也就是牙齒矯正，幫助調(diào)整牙齒的位置和咬合。這些皮筋需要有一定的彈性，所以測試它們的力學(xué)性能很重要，比如拉伸強度、彈性模量、斷裂伸長率等等。
接下來，用戶可能想知道如何使用拉力機來進(jìn)行這些測試。拉力機，也就是萬能材料試驗機，可以施加拉力并測量材料的反應(yīng)。首先需要考慮測試的標(biāo)準(zhǔn)，比如ISO或者ASTM有沒有相關(guān)的規(guī)定。如果沒有特定標(biāo)準(zhǔn)，可能需要根據(jù)實際應(yīng)用來設(shè)計測試參數(shù)。
使用拉力機（萬能材料試驗機）測試牙科皮筋的力學(xué)性能是評估其拉伸強度、彈性模量、斷裂伸長率等參數(shù)的重要方法。以下是詳細(xì)的測試步驟和注意事項：
一、測試目的
測定牙科皮筋的拉伸強度（**拉力）。
計算彈性模量（彈性變形階段的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系）。
測量斷裂伸長率（材料斷裂時的變形量）。
評估循環(huán)拉伸性能（模擬實際使用中的重復(fù)受力情況）。
二、測試設(shè)備與材料準(zhǔn)備
拉力機
需配備高精度載荷傳感器（量程根據(jù)皮筋強度選擇，通常為0-100N）。
夾具：建議使用氣動夾具或橡膠涂層夾具，避免夾持時打滑或損壞樣品。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：記錄拉力-位移曲線（應(yīng)力-應(yīng)變曲線）。
樣品準(zhǔn)備
牙科皮筋需按標(biāo)準(zhǔn)尺寸裁剪（如無標(biāo)準(zhǔn)，可參考實際使用長度，如直徑5mm、厚度1mm的環(huán)形皮筋）。
樣品數(shù)量：至少5個，確保結(jié)果統(tǒng)計學(xué)意義。
環(huán)境調(diào)節(jié)：測試前將樣品置于標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境（如23℃、50% RH）中24小時，消除溫濕度影響。
三、測試步驟
1. 夾具安裝與校準(zhǔn)
選擇適合皮筋尺寸的夾具，確保夾持時不會滑動或損傷樣品。
校準(zhǔn)拉力機的載荷傳感器和位移傳感器。
2. 樣品安裝
將牙科皮筋兩端固定在夾具中，保持垂直對中，避免偏心拉伸。
對于環(huán)形皮筋，可套在兩個圓柱形夾具上（模擬實際使用狀態(tài)）。
3. 設(shè)置測試參數(shù)
拉伸速度：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H需求設(shè)定（通常為50-500 mm/min，低速適合精確彈性分析，高速適合快速測試）。
終止條件：設(shè)為樣品斷裂或達(dá)到預(yù)設(shè)位移（如300%應(yīng)變）。
循環(huán)測試（可選）：設(shè)置加載-卸載循環(huán)（如10次），評估回彈性能。
4. 執(zhí)行測試
啟動拉力機，實時監(jiān)測試驗曲線，確保無異常（如打滑、夾具松動）。
記錄**拉力（N）、斷裂伸長率（%）、彈性模量（MPa）等數(shù)據(jù)。
5. 數(shù)據(jù)處理
通過軟件導(dǎo)出應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計算以下參數(shù)：
拉伸強度：**拉力 / 初始橫截面積。
彈性模量：線性彈性區(qū)的斜率（應(yīng)力/應(yīng)變）。
斷裂伸長率：(斷裂時長度 - 原始長度) / 原始長度 × **。
滯后環(huán)面積（循環(huán)測試）：反映能量損耗。
四、注意事項
夾具選擇
避免使用金屬鋸齒夾具，可能割傷皮筋。推薦非破壞性夾具（如橡膠面或定制凹槽夾具）。
樣品對齊
偏心拉伸會導(dǎo)致應(yīng)力分布不均，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
環(huán)境控制
濕度可能影響乳膠或聚氨酯皮筋的性能，需在報告中注明測試條件。
測試速度
高速拉伸可能高估脆性，低速更接近實際使用（口腔皮筋通常承受緩慢持續(xù)力）。
失效模式分析
若斷裂發(fā)生在夾具處而非樣品中部，需檢查夾持方式是否合理。
五、標(biāo)準(zhǔn)參考
ISO 28319:2019：牙科彈性材料的測試方法。
ASTM D412：橡膠拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)（可參考用于彈性體皮筋）。
YY/T 0623-2020：牙科正畸用彈性材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（中國）。
六、應(yīng)用場景
質(zhì)量控制：確保批次間性能一致性。
研發(fā)改進(jìn)：優(yōu)化材料配方（如乳膠、TPU等）。
臨床驗證：評估不同品牌皮筋的力學(xué)差異（如3M、Ormco等）。
通過上述步驟，可系統(tǒng)評估牙科皮筋的力學(xué)性能，為臨床使用和產(chǎn)品改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。測試后建議結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法（如均值、標(biāo)準(zhǔn)差）分析結(jié)果，確保結(jié)論可靠性。
