втома матеріалів

При впливі великої кількості циклічних навантажень на протез можливе руйнування матеріалу, яке називається руйнуванням від втоми. Руйнівна напруга (межа втоми) виявляється при цьому значно нижче межі міцності.

Причини втоми досі не цілком ясні. Мікроскопічне дослідження зразків, підданих багаторазового змінному навантаженні, показало, що в зернах матеріалів після деякого числа навантажень з'являється ряд рисок, які свідчать про наявність зрушень частин зерна. Згодом під дією навантаження рисочки перетворюються в найтонші тріщини, які зливаються в тріщину. Біля неї відбувається подальше руйнування. Тріщина з кожним навантаженням зростає, і, коли поперечний переріз досить зменшиться, настає руйнування. Тріщина діє подібно виточки, т. Е. Викликає концентрацію напруги і знижує опір. Момент руйнування наближається непомітно. Конструкція, якій загрожує руйнування, служить бездоганно, руйнування відбувається раптово, причому при незначному навантаженні.

Дуже часто причинами втоми і зламів служать різкі зміни форми деталей (різкі переходи по товщині, надрізи, тріщини на поверхні, пори і т.д.), що викликають концентрацію напруги. Втомні тріщини з'являються, як правило, навколо цих ділянок. Тому боротьба з втомою, крім підбору більш міцних матеріалів, полягає в зміцненні поверхні виробу. З цією метою метали піддають хіміко-термічної, механічної обробки (шліфування, полірування), загартовують струмами високої частоти. Ці заходи дозволяють підвищити межу втоми на кілька десятків відсотків. Відносно пластмас велике значення має також правильний режим полімеризації, що не викликає утворення пор в протезах.

Для визначення меж втоми користуються машинами, в яких зразок згинається під дією постійного вантажу, підвішеного до його вільного кінця. Випробування проводять до руйнування зразка. Межа втоми характеризується кількістю вигинів зразка, витриманих їм до руйнування.

Розглянуті механічні властивості матеріалів дозволяють визначити їх жорсткість. Здатність елементів конструкції чинити опір деформацій під дією зовнішніх сил називається жорсткістю.

Слід пам'ятати, що при розрахунках необхідних розмірів деталей конструкції при передбачуваного навантаження завжди дотримуються правила, що матеріал не повинен не тільки руйнуватися, а й деформуватися. Тому завжди виходять з чотириразового запасу міцності. Так, якщо межа міцності вуглецевої сталі дорівнює 90 кг / мм

то допустиме навантаження повинна бути 22-23 кг / мм

Якщо ж робоче навантаження перевищує ці цифри, то слід збільшити розміри деталі. Наприклад, якщо відомо, що сила, прикладена до протезу в момент розжовування, дорівнює 60 кг, а межа міцності пластмаси становить 1000 кг / см

то платівка повинна мати в самій найменшій частині ширину 2,5 см при товщині 1 мм.