Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of an accelerated ageing process on tribological wear of polimeric elements in joint endoprostheses

Mróz A., Wielowiejska-Giertuga A., Wiśniewski T., Barczewski M., Łapaj Ł., Gierzyńska-Dolna M.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

73--85

EN

The polymeric components of endoprostheses in in vivo conditions are subjected to the oxidation process (ageing). The paper presents the results of friction and wear testing performed with use of a knee-joint simulator. The polymeric parts were machined from UHMWPE and UHMWPE modified with the addition of vitamin E. The calorimetric analysis and tribological testing results confirm the negative effect of accelerated ageing in oxygen atmosphere on the tribological properties of UHMWPE as well as the antioxidative properties of vitamin E.

PL

Polimerowe komponenty endoprotez w warunkach in vivo ulegają procesowi starzenia (utleniania). W artykule przedstawiono wyniki badań tarciowo-zużyciowych endoprotez stawu kolanowego. Komponenty polimerowe wykonano z UHMWPE i UHMWPE modyfikowanego witaminą E. Wyniki badań kalotometrycznych i tribologicznych potwierdziły negatywny wpływ procesu przyspieszonego starzenia w atmosferze tlenu na właściwości strukturalne i tribologiczne UHMWPE oraz antyoksydacyjne właściwości witaminy E.

2

Wpływ temperatury spiekania na zużycie tribologiczne spieków 316L i 316L-HAp otrzymanych metodą iskrowego spiekania plazmowego

Mróz A., Garbiec D., Wiśniewski T., Gierzyńska-Dolna M., Magda J.

Tribologia

|

2015

|

nr 2

75--86

PL

Stosowanie bezniklowej stali austenitycznej 316L na implanty układu kostno-stawowego wiąże się z wieloma problemami eksploatacyjnymi. Jednym ze sposobów radzenia sobie z tymi ograniczeniami może być opracowanie nowych materiałów, w tym kompozytów, z zastosowaniem metalurgii proszków. W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych spieków 316L i 316LHAp (hydroksyapatyt, HAp) otrzymanych metodą iskrowego spiekania plazmowego z zastosowaniem różnej temperatury spiekania. Dla stali 316L zwiększenie temperatury spiekania z 1000 do 1100°C skutkowało pogorszeniem odporności na zużycie. Niemniej w porównaniu z litą stalą 316L odporność na zużycie tych materiałów była znacząco większa. Dla kompozytów 316L-HAp zwiększenie temperatury spiekania skutkowało polepszeniem odporności na zużycie. Zużycie kompozytu spiekanego w niższej temperaturze było porównywalne ze zużyciem materiału referencyjnego.

EN

The use of 316L stainless steel in osteoarticular system implants is associated with many operational problems. One of the methods that deal with these restrictions may be the development of new materials, including composites, using powder metallurgy. This paper presents the results obtained during tribological tests of 316L and 316L-HAp sintered materials produced with the use of the spark plasma sintering method applying various sintering temperature. The increase of the sintering temperature from 1000 to 1100°C resulted in the deterioration of the wear resistance of 316L. However, compared to solid 316L, the wear resistance of these materials was several dozen times higher. The increase of the sintering temperature resulted in the improvement of the wear resistance of 316L-HAp. The wear resistance of the composites that had been sintered at lower temperatures was comparable to the reference material.

3

Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS

Garbiec D., Wiśniewski T., Mróz A., Miler M., Gierzyńska-Dolna M., Heyduk F.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 2

147--158

PL

Stop Ti6Al4V ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie nie tylko w technice, ale także w medycynie, np. na implanty porowate, jak i lite. W przypadku implantów litych, ważnym problemem są niezadowalające właściwości tribologiczne tego stopu. Celem ich poprawy stosuje się nowe techniki wytwarzania do których zalicza się metodę iskrowego spiekania plazmowego (spark plasma sintering – SPS). W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań tribologicznych spieków z proszku Ti6Al4V wytworzonych tą metodą. Spiekanie z wykorzystaniem urządzenia HP D 25-3 prowadzono w temperaturze 1000°C w czasie 5 min przy ciśnieniu prasowania wynoszącym odpowiednio 5, 25 i 50 MPa z szybkością nagrzewania wynoszącą odpowiednio 200, 300 i 400°C/min. Wytworzone spieki poddano pomiarom gęstości i twardości, obserwacjom mikrostruktury oraz testom tarciowo-zużyciowym z wykorzystaniem testera tribologicznego T-05 (skojarzenie badawcze blok–pierścień) przy obciążeniu skojarzenia badawczego siłą odpowiednio 120, 220 i 320 N. Testy realizowano ze stałą prędkością wynoszącą 0,36 m/s na drodze tarcia 1000 m. Przed-stawiono zależność zmiany współczynnika tarcia w funkcji drogi tarcia oraz określono zużycie masowe i objętościowe badanych materiałów. Przeprowadzono również obserwacje morfologii powierzchni trących spieków. Wykazano, że najmniejszym zużyciem tribologicznym odznaczają się spieki wytworzone przy ciśnieniu prasowania wynoszącym 50 MPa z szybkością nagrzewania wynoszącą 400°C/min, a głównym mechanizmem zużycia tribologicznego było zużycie ścierne. Na powierzchniach trących badanych próbek nie stwierdzono śladów zużycia adhezyjnego.

EN

The Ti6Al4V alloy due to its characteristics is applicable not only in technology but also in medicine, such as porous implants and solid ones. In the case of solid implants, a major problem is inadequate tribological properties of this alloy and in order to improve them, new manufacturing techniques which include the method of spark plasma sintering are applied. The article presents the preliminary tribological results of sinters from Ti6Al4V powder produced by the SPS method. Sintering using an HP D 25-3 was carried out at 1000°C over 5 min at a compaction pressure of respectively 5, 25 and 50 MPa at a heating rate of 200, 300 and 400 °C/min. The resulting sinters were measured for density and hard-ness, subjected to microstructure observations and friction and wear tests using the tribological tester T-05 (block–ring tribosystem) at tribosystem load forces of 120, 220 and 320 N. The tests were carried out at a constant speed of 0.36 m/s on a friction path of 1000 m. The dependence of the friction coefficient changes as a function of friction path as well as specified mass and volume wear of the tested materials is presented. Observations of the bearing surface morphology of the sinters were also conducted. It was shown that the sinters fabricated at a compaction pressure of 50 MPa and heating rate of 400°C/min demonstrated the least tribological wear, and the main tribological wear mechanism was abrasive wear. On the bearing surface of the tested samples there were no signs of adhesive wear.

4

New lumbar disc endoprosthesis applied to the patient’s anatomic features

Mróz A., Skalski K., Walczyk W.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 2

25--34

EN

Purpose: The paper describes the process of designing, manufacturing and design verification of the intervertebral of a new structure of lumbar disc endoprosthesis – INOP/LSP.1101. Methods: Modern and noninvasive medical imagining techniques, make it possible to record results of tests in a digital form, which creates opportunities for further processing. Mimics Innovation Suite software generates three-dimensional virtual models reflecting the real shape and measurements of components of L4-L5 spinal motion segment. With the use of 3D Print technique, physical models of bone structures of the mobile segment of the spine as well as the INOP/LSP.1101 endoprosthesis model were generated. A simplified FEA analysis of stresses in the endoprosthesis was performed to evaluate the designed geometries and materials of the new structure. Results: The endoprosthesis prototype was made of Co28Cr6Mo alloy with the use of selective laser technology. The prototypes were subject to tribological verification with the use of the SBT-03.1 spine simulator. Conclusions: The structure of the endoprosthesis ensures a full reflection of its kinematics, full range of mobility of the motion segment in all anatomical planes as well as restoration of a normal height of the intervertebral space and curvature of the lordosis. The results of the tribological tests confirmed that SLM technology has the potential for production of the human bone and jointendoprostheses.

5

A device for testing of the tribological properties of interverebral disc endoprosthesis - SBT-03.1 simulator

Mróz A., Wiśniewski T., Gierzyńska-Dolna M., Magda J.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

5--6

EN

As a result of research conducted in the Metal Forming Institute in Poznan, SBT-03 simulator for friction and wear testing of human intervertebral disc endoprostheses was modernized. The structure of the device allows reflecting of the range of mobility and loads present in the natural spine. Moreover, the device allows recording and measurement of such parameters as axial compression force, moment of friction, temperature in the friction loop and number of operation cycles. This enables an evaluation of the intensity of wear processes of different designs of structures of a lumbar spine intervertebral disc endoprostheses depending on the type of materials used and production method.

6

Własności smarne wybranych kompozycji biopaliw do silników o zapłonie samoczynnym

Szczypiński-Sala W., Strzępek P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 8-M

143-150

PL

Obecnie na coraz szerszą skalę wprowadzane są paliwa ze źródeł odnawialnych. Do olejów napędowych stosowane są domieszki biokomponentów. W artykule opisano wyniki prób oceny własności smarnych wybranych kompozycji paliw. Testy przeprowadzono na aparacie czterokulowym, a podczas oceny porównano własności estrów metylowych kwasów tłuszczowych olejów roślinnych oraz ich mieszanin z olejem napędowym w różnych proporcjach.

EN

Refined from a renewable resource biodiesel fuel are widely use for diesel engines. The standard mixture is a blend of biodiesel in diesel fuel. In the paper bench tests comparing friction and wear characteristics of the fuels for diesel engines are described. The results were obtained in laboratory tests using the four-ball wear tester.