Изготовление и тестирование инденторов для nanotest 600 , при исследовании биологических тканей
Автор: Иван Олегович Харчевников
Соавторы: Николаев А.Л Леднов.А.С.
Организация: Донской государственный технический университет , Ростов на Дону , Россия.
Индентирование — испытание материала методом вдавливания в поверхность образца специального инструмента — индентора, применяемое, для таких структур, как тонкие плёнки, микроструктуры, различные биологические ткани (зубные, костные и даже глазные).
Несмотря на их высокую прочность они часто ломаются или выходят из строя, как в результате естественного износа, так и из-за неаккуратных действий оператора
Производством данных узкоспециализированных инденторов занимаются всего несколько фирм и стоимость их продукции высока. Поэтому процесс получения новых инденторов затруднен, и это негативно влияет на динамику исследовательской работы.
Авторами, был сконструирован специальный сферический индентор, состоящий из двух частей -сферы и держателя.
Сферы изготавливались отдельно из керамики и сапфира. Держатель был изготовлен для идеальной фиксации в индентометре NANOTEST 600 PLATFORM 3 (Micro Materials Ltd).
За основу корпуса держателя был взят вытачиваемый на металлообрабатывающем станке корпус из нержавеющей стали Х13. Были изготовлены корпуса для установки сферических наконечников различных диаметров: 200 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 790 мкм, 1000 мкм, 5000 мкм, 6350 мкм.
Для установки сферы в держатель и максимально точного их позиционирования друг относительно друга, была разработана специальная методика. Сфера устанавливалась неподвижно в специальную форму из PLA, заливалась эпоксидной смолой и выдерживалась сутки для полной полимеризации. Получившуюся конструкцию устанавливали в шлифовальный станок MetaServ 250 (BUEHLER) и стачивали сферу на 1/20 диаметра. Далее, проводили совмещение усеченной сферы с держателем при помощи микрометрического винта. Связующим звеном между усеченной сферой и держателем был цианакрилат смешанный с ОСЧ ацетоном в объемной пропорции 1:1. Проверка качества соединения и позиционирования проводилась при помощи рентгеновского томографа Xradia 520 Versa (Carl Zeiss X-ray Microscopy, inc).
