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(cè)試它們的力學(xué)性能很重要，比如拉伸強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率等等。
接下來(lái)，用戶(hù)可能想知道如何使用拉力機(jī)來(lái)進(jìn)行這些測(cè)試。拉力機(jī)，也就是萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，可以施加拉力并測(cè)量材料的反應(yīng)。首先需要考慮測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，比如ISO或者ASTM有沒(méi)有相關(guān)的規(guī)定。如果沒(méi)有特定標(biāo)準(zhǔn)，可能需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試參數(shù)。
使用拉力機(jī)（萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)）測(cè)試牙科皮筋的力學(xué)性能是評(píng)估其拉伸強(qiáng)度、彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率等參數(shù)的重要方法。以下是詳細(xì)的測(cè)試步驟和注意事項(xiàng)：
一、測(cè)試目的
測(cè)定牙科皮筋的拉伸強(qiáng)度（**拉力）。
計(jì)算彈性模量（彈性變形階段的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系）。
測(cè)量斷裂伸長(zhǎng)率（材料斷裂時(shí)的變形量）。
評(píng)估循環(huán)拉伸性能（模擬實(shí)際使用中的重復(fù)受力情況）。
二、測(cè)試設(shè)備與材料準(zhǔn)備
拉力機(jī)
需配備高精度載荷傳感器（量程根據(jù)皮筋強(qiáng)度選擇，通常為0-100N）。
夾具：建議使用氣動(dòng)夾具或橡膠涂層夾具，避免夾持時(shí)打滑或損壞樣品。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：記錄拉力-位移曲線(xiàn)（應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)）。
樣品準(zhǔn)備
牙科皮筋需按標(biāo)準(zhǔn)尺寸裁剪（如無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，可參考實(shí)際使用長(zhǎng)度，如直徑5mm、厚度1mm的環(huán)形皮筋）。
樣品數(shù)量：至少5個(gè)，確保結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
環(huán)境調(diào)節(jié)：測(cè)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(shí)，消除溫濕度影響。
三、測(cè)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(shí)不會(huì)滑動(dòng)或損傷樣品。
校準(zhǔn)拉力機(jī)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(duì)中，避免偏心拉伸。
對(duì)于環(huán)形皮筋，可套在兩個(gè)圓柱形夾具上（模擬實(shí)際使用狀態(tài)）。
3. 設(shè)置測(cè)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(cè)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(cè)試（可選）：設(shè)置加載-卸載循環(huán)（如10次），評(píng)估回彈性能。
4. 執(zhí)行測(cè)試
啟動(dòng)拉力機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)曲線(xiàn)，確保無(wú)異常（如打滑、夾具松動(dòng)）。
記錄**拉力（N）、斷裂伸長(zhǎng)率（%）、彈性模量（MPa）等數(shù)據(jù)。
5. 數(shù)據(jù)處理
通過(guò)軟件導(dǎo)出應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，計(jì)算以下參數(shù)：
拉伸強(qiáng)度：**拉力 / 初始橫截面積。
彈性模量：線(xiàn)性彈性區(qū)的斜率（應(yīng)力/應(yīng)變）。
斷裂伸長(zhǎng)率：(斷裂時(shí)長(zhǎng)度 - 原始長(zhǎng)度) / 原始長(zhǎng)度 × **。
滯后環(huán)面積（循環(huán)測(cè)試）：反映能量損耗。
四、注意事項(xiàng)
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?shī)A具（如橡膠面或定制凹槽夾具）。
樣品對(duì)齊
偏心拉伸會(huì)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(bào)告中注明測(cè)試條件。
測(cè)試速度
高速拉伸可能高估脆性，低速更接近實(shí)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(cè)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(guó)）。
六、應(yīng)用場(chǎng)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(yàn)證：評(píng)估不同品牌皮筋的力學(xué)差異（如3M、Ormco等）。
通過(guò)上述步驟，可系統(tǒng)評(píng)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(cè)試后建議結(jié)合統(tǒng)計(jì)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。
