Základní testování pro zdravotnická odvětví

Nicméně zajištění kvality (QA) nesmí být opomenuto – je nezbytné, aby všechny tyto produkty vyhověly specifikacím a standardům ještě předtím, než se dostanou ke zákazníkovi. Měření síly je jedním z klíčových parametrů, které pomáhají posoudit, zda je produkt kvalitní. Obecné zkušební stroje (UTM) mohou měřit síly a určit, zda je výrobek přijatelné kvality či nikoli.

Tahové zkoušky

Mnohé materiály je třeba testovat tahovou silou – tedy taháním nebo natahováním, dokud se materiál nezlomí nebo nepovolí. Výsledky těchto testů zajišťují kvalitu produktu.

Příkladem je test pevnosti dezinfekčních ubrousků. Spotřebitelé i zdravotníci chtějí ubrousky, které se při vyjímání z obalu nepřetrhnou, ale zároveň se snadno oddělují. Pevnost takového ubrousku se měří tak, že se uchopí horní a dolní okraj a táhne se, až dojde k selhání. Podobně lze testovat i látku u nemocničních oděvů nebo elastické pásky u roušek.

Dalšími testovanými položkami mohou být například tabákové tampony, hadice ventilátorů, stehy, obalové fólie či krabice s lékařským materiálem – všechny jsou často testovány tahově, aby se ověřila jejich pevnost a spolehlivost.

Zkoušky v tlaku

Zkoušky v tlaku (compression testing) hodnotí materiál nebo komponentu tak, že se stlačuje, mačká nebo lisuje. Cílem je často určit mez pevnosti při stlačení nebo limitní sílu.

Například jehly stříkaček se testují pomocí speciálních přípravků, které tlačí na píst stříkačky a měří sílu potřebnou k jeho stlačení. U obalů se zase zkoumá síla potřebná k zmáčknutí pumpičky u lahví s dezinfekcí, aby uživatel mohl snadno dávkovat produkt.

Univerzální zkušební stroj (UTM)

Měření síly v tahu i tlaku se provádí pomocí univerzálního zkušebního stroje (UTM) a přídavných měřicích přístrojů. Kompletní systém obvykle zahrnuje:

• siloměr nebo load cell (snímač síly),
• testovací stojan,
• úchyty a přípravky,
• analytický software,
• ochranný kryt.

UTM umožňuje testovat materiály a komponenty tak, aby bylo možné posoudit, zda vzorek splňuje přijatelné hodnoty síly, výrobní konzistenci a designové požadavky. Provádění těchto testů může také snížit náklady a zajistit dodržování průmyslových standardů, což je v medicínském sektoru obzvlášť důležité.

Snímač síly (Force Gage)

Srdcem každého měřicího systému je snímač síly nebo load cell, který převádí sílu na elektrický signál. Snímače založené na tenzometrech mají čtyři odporové větve (Wheatstoneův můstek), které mění odpor při deformaci a generují signál, který lze převést do digitální podoby. Výsledek se obvykle zobrazí v jednotkách jako lbF, kgF, N nebo kN.

Je vhodné vybírat snímač tak, aby jeho rozsah pokrýval 10 % až 90 % očekávané testovací síly, což optimalizuje přesnost měření.

Testovací stojan

Testovací stojan vytváří sílu potřebnou k testům v tahu, tlaku nebo ohybu. Motorické stojany jsou pohodlné a opakovatelné; mohou být jednokolonové (pro nižší síly, do cca 2000 lbF) nebo dvoukolonové pro těžší zatížení. U větších či vysokoprůtažných vzorků může být potřeba i speciální rám.

Měření vzdálenosti

Integrovaný encoder nebo lineární měřítko slouží k měření deformace (prodloužení či zkrácení vzorku), což umožňuje vytvářet grafy jako síla vs. vzdálenost nebo napětí vs. deformace. U drobných deformací se používají extenzometry pro zvýšenou přesnost.

Úchyty a přípravky (grips/fixtures)

Existuje široká škála úchytů a přípravků pro různé materiály, ale výběr správného úchytu je zásadní, protože nevhodný úchyt může vést ke skluzu materiálu a neúspěšnému testu. Úchyty jsou navrženy s ohledem na maximální sílu, kterou zvládnou, a různé typy – např. klinové úchyty pro pevné materiály, paralelní čelisti pro textilie nebo pryž, či speciální přípravky jako háčky pro testování síly otevírání obalů.

Bezpečnostní kryt

Používání ochranného krytu během testování není jen dobrou praxí, ale často je požadováno bezpečnostními předpisy, aby ochranné prvky zabránily úrazům obsluhy nebo odletujícím úlomkům materiálu. Některé stroje jsou dokonce vybaveny environmentálními komorami pro testování při různých teplotách a vlhkostech.

Analytický software

Vzhledem k rostoucím výrobním nárokům a potřebě validace je zaznamenávání dat důležitější než kdy dřív. Moderní systémy umožňují posílat výsledky do počítače pro analýzu a reportování. Software může generovat tabulky, grafy a provádět výpočty jako modul pružnosti (Youngův modul) nebo jiné klíčové parametry.

Závěr

„Nová norma“ spojená s pandemií vytvořila vysokou poptávku po zdravotnických a spotřebních produktech a zároveň zdůraznila důležitost testování kvality. Přesné měření síly poskytuje QA týmům data, která potřebují, aby zajistily, že dodávané produkty jsou kvalitní a mohou být rychle uvedeny na trh.

Článek přeložen z webu www.qualitymag.com, autoři Tracey Cheesman