Etude des ruptures de vis pédiculaires en Ti6Al4V

Un article intéressant paru dans « Engineering Failure Analysis« , Octobre 2012 concernant l’analyse de la  défaillance de dix vis pédiculaires en Ti6Al4V explantées de 5 patients qui ont eu une rupture dans les 5 ans après implantation.

Les vis pédiculaires sont couramment utilisées pour améliorer l’immobilisation de la colonne vertébrale dans le traitement de plusieurs maladies du rachis. Cependant, les taux de fractures de vis sont encore élevés de nos jours. Les efforts visant à assurer la conception et le choix des matériaux doit être encouragés. 

La fatigue sous sollicitations de flexion a été le principal mécanisme responsable des ruptures. Les fractures ont eu lieu près du filetage d’extrémité ou au niveau du filetage intermédiaire. Dans certains cas, de la corrosion sous tension a été associée à l’initiation de la rupture. La microstructure lamellaire ou en plaque, le faible rayon du fond de filet et la rugosité de surface ont été des facteurs impliqués dans ces défaillances.

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Failure analysis of a Ti-6Al-4V ultrasonic horn used in cavitation erosion tests

MekanicaA paper published in MECHANIKA. 2015 Volume 21(4): 272–276.

During the testing of the materials’ cavitation erosion resistance on vibratory systems by direct method (ASTM G32), the thread from the ultrasonic horn – test specimen connection, is subjected to fatigue. Operational experience has shown the occurrence of cracks and fractures in this area after a number of stress cycles that was lower than anticipated. The paper presents an analysis applied on four types of ultrasonic horns geometries: the original geometry with an external thread M12 and three modified geometries, with an internal thread M10 and M8. The four geometries were subjected to static analysis in order to determine the stress distribution. Based on static analysis, the behavior of the horns to fatigue was simulated and analyzed, determining the fatigue life, safety factors and optimal geometry.

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