Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis and improvement of the fragmentation quality of blasted rock using digital image processing: the case of the Kef Lahmer quarry, N-E Algeria

Tabet Abdelhak, Benyoucef Ali Ahmed, Zerzour Oussama, Batouche Toufik, Achour Zine Eddine

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 1

87--99

EN

The mining industry plays a significant role in the extraction and processing of various ore materials (phosphate, copper, iron, gold, aggregates and others), contributing to industrial and economic development. Rock fragmentation is a fundamental operation and a complex element in mining activities influenced by multiple parameters, including geological and geometric factors, explosive load parameters, and others related to the details of the execution of the blasting plan. The effectiveness of blasting depends on factors such as the geological structure, volume, optimal size of rocks to be blasted, and compliance with safety conditions. To achieve desirable outcomes, it is crucial to make informed decisions regarding the types and quantities of explosives to be used, along with other principal parameters of drilling-blasting design. Continuous evaluation of rock fragmentation is essential for optimizing blasting plans by contributing to the improvement of the quality-price ratio under favorable environmental and safety conditions. This study aims to analyze and enhance the quality of rock fragmentation resulting from blasting activities in the Kef Lahmar-Setif limestone quarry (northeast Algeria), which is characterized by significant rock mass fracturing. This fracturing will be carefully analyzed in order to arrive at an accurate blasting plan for the structure of the studied rock massif. As the aim of the research is to optimize the blasting plan to generate maximum gas pressure and minimize shock pressure due to the existing fractures in the rock mass. in order to test this hypothesis, we conducted several blasting tests by modifying the charge rate of the explosives used (Anfomil and Marmanite III), while maintaining the same parameters in the blasting plan for each test. The goal was to achieve optimal fragmentation. The particle size of the blasted rock pile was analyzed using WipFrag software, which utilizes image analysis techniques.

2

Effect of shop-primer coating on S235JR steel on MAG weldability

Çetinkaya Cemil, Akay Ali, Arabacı Uğur, Özdemir Uğur

Advances in Materials Science

|

2022

|

Vol. 22, nr 2(72)

49--63

EN

In this study, S235JR structural steel samples in uncoated condition and coated (shop-primer) in different thicknesses were welded by MAG (Metal Active Gas) welding method, and the effects of these applications on the mechanical and microstructure properties of the material were investigated. In the experimental studies, the first specimen group were used without any sandblasting and coating application, the second group specimens were sandblasted at Sa 2 ½ degree, and 25 μm, 50 μm, and 75 μm coatings were applied to the specimens in the other group. Surface conditions and coating thicknesses were selected as the variable parameters. With the examination of the radiography films, it was observed that the surface conditions affected the welded joint. As a result of the study, it was observed that altered coating thicknesses caused defects in the welding zone. It was determined that the coating thickness partially affected the mechanical properties, and the highest hardness values occurred in the weld zone in all samples. Relatively low values were obtained in tensile, bending and Charpy impact tests performed on sample groups with 75 μm coating thickness. The results were verified by the surface fracture, SEM, and EDS studies.

3

Influence of traditional wood surface modification methods on changes in aesthetic and resistance properties

Różańska Anna, Sokołek Agnieszka, Barski Adam

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2021

|

No. 113

74--89

EN

For ages, furniture makers have been using various methods to accelerate the natural process of wood aging, in order to achieve a more sophisticated colour and to provide a uniform appearance for furniture parts replaced during restoration. Nowadays, wood aging is popular due to its aesthetic value associated with naturally aged wood, which can be enjoyed in conjunction with favourable mechanical properties of contemporary wood. Methods of wood surface modification used in wood aging can be divided into mechanical ones, consisting in changing the structure of wooden surfaces (eg. sanding, brushing, paint rubbing or structuring with chisel or other tools) and chemical ones, involving the use of chemical substances to change the colour of wood (eg. greying; application of lye, paint or wood stain; and ammonia fuming). The purpose of our study was to determine the influence of traditional wood modification techniques used in furniture-making − such as: structuring, whitewashing, rubbing, greying, dyeing with potassium permanganate solution and ammonia fuming − on the aesthetic and resistance properties of wooden surfaces (colour, gloss, roughness, abrasion resistance and resistance to scratches). Tests were performed on wood species most frequently used in Poland to produce artificially weathered wood: Scots pine (Pinus sylvestris L.) and common oak (Quercus Sp).

PL

Wpływ tradycyjnych metod powierzchniowej modyfikacji drewna na zmiany właściwości estetycznych i wytrzymałościowych. Przyśpieszenie naturalnie zachodzącego procesu starzenia się drewna stosowane jest w meblarstwie od wieków zarówno dla nadania drewnu wyszukanej barwy, jak i w celu scalenia kolorystycznego uzupełnień powstałych w procesie konserwacji mebla. Współcześnie postarzanie jest popularne ze wzglądu na walory estetyczne utożsamiane z naturalnie starym drewnem, połączone z korzystnymi właściwościami mechanicznymi jakie posiada drewno nowe. Metody powierzchniowej modyfikacji drewna podczas zabiegów postarzających dzielimy na mechaniczne polegające na zmianie struktury powierzchni drewna (np. przecieranie, szczotkowanie, bielenie czy strukturyzacja dłutem) i chemiczne czyli działanie odczynnikami, które zmieniają barwę (np. szarzenie, ługowanie, „wędzenie” drewna amoniakiem). Celem badań jest określenie wpływu tradycyjnie stosowanych w meblarstwie zabiegów modyfikacji drewna takich jak: strukturyzacja, bielenie, przecieranie, szarzenie, barwienie roztworem nadmanganianu potasu oraz wędzenie amoniakiem na estetyczne i wytrzymałościowe właściwość powierzchni drewna (barwa, połysk, chropowatość powierzchni, ścieralność i odporność na zarysowania). Do badań wykorzystano gatunki drewna najczęściej użytkowane w Polsce w celu sztucznego postarzania drewna: sosnę zwyczajną (Pinus sylvestris L.) oraz dąb (Quercus Sp).

4

Analysis of the impact of surface roughness on the bearing capacity of lap adhesive joints from aluminum alloy 2024

Zielecki Władysław, Dzierwa Andrzej, Guźla Ewelina

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2020

|

nr 3

15--21

EN

The article presents the analysis of the impact of surface roughness on the load capacity of lap adhesive joints from aluminum alloy 2024. The surfaces of the samples were prepared to bond using mechanical treatment methods, such as milling and abrasive blasting. The surface roughness of the samples for different pre-treatment variants, measured in the 2D system, was found in the range of: Rp=19,4÷60,6 [μm], Rv=16,5÷88,1 [μm], Rz=35,9÷147,0 [μm], Rc=32,2÷103,3 [μm], Rt=37,1÷174,7 [μm], Ra=8,91÷22,73 [μm], Rq=10,50÷27,33 [μm], Rsk=-0,2260÷0,6487, Rku=1,78÷5,85, RSm=0,1207÷0,7337 [mm], Rdq=23,4÷198,7 [˚]. Strength tests showed an increase in the bearing capacity of joints the surfaces of which were subjected to both milling and abrasive blasting.

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu chropowatości powierzchni na nośność zakładkowych połączeń klejowych stopu aluminium 2024. Powierzchnie próbek zostały przygotowane do klejenia z zastosowaniem metod obróbki mechanicznej, takich jak frezowanie i piaskowanie. Chropowatość powierzchni próbek dla poszczególnych wariantów obróbki, zmierzona w układzie 2D, mieściła się w przedziale: Rp=19,4÷60,6 [μm], Rv=16,5÷88,1 [μm], Rz=35,9÷147,0 [μm], Rc=32,2÷103,3 [μm], Rt=37,1÷174,7 [μm], Ra=8,91÷22,73 [μm], Rq=10,50÷27,33 [μm], Rsk=-0,2260÷0,6487, Rku=1,78÷5,85, RSm=0,1207÷0,7337 [mm], Rdq=23,4÷198,7 [˚]. Badania wytrzymałościowe wykazały wzrost nośności połączeń, których powierzchnie poddawane były zarówno frezowaniu, jaki i piaskowaniu.

5

Role of ergonomics in the selection of stemming plugs for surface mining operations

Rehman Atta Ur, Emad Muhammad Zaka, Khan Muhammad Usman

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 1

59--70

EN

Stemming plugs are one of the widely used accessory in surface mining operations. Stemming plugs assist conventional stemming material in gas retention and help in better fragmentation and explosive utilization. Effective use of the stemming plugs results in economic benefits and enhance the efficacy of the project. Economic and productive viability of stemming plugs have been conducted in depth by different researchers. Addition of stemming plugs to a new system requires ergonomic challenges for operators conducting drilling and blasting operation. Induction of a newer product in already established system is subject to overall positive feedback. This work investigates ergonomics of three different stemming plugs introduced to a limestone quarry in Pakistan. The stemming plugs were evaluated based on extra time needed, workers feedback, failures during operation, recovery time after failure and number of extra equipment required to carry out the operation. Points based matrix was established with likeliness of each plug and based on overall scores stemming plug 1 was most acceptable followed by stemming plug 3. Stemming plug 2 was disliked by operation and did not reach the level of acceptability of operators. This work will help stemming plug making industry in adapting to best practices by incorporating ergonomics of plugs in designing. Literature shows no previous work on ergonomics of stemming plugs.

6

Experimental study on the joint application of innovative techniques for the improved drivage of roadways at depths over 1 km: a case study

Zhang Wei, Tang Jia-Jia, Zhang Dong-Sheng, Zhang Lei, Sun Yuyan, Zhang Wei-Sheng

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 1

159--178

EN

Finding effective ways to efficiently drive roadways at depths over 1 km has become a hotspot research issue in the field of mining engineering. In this study, based on the local geological conditions in the Xinwen Mining Area (XMA) of China, in-situ stress measurements were conducted in 15 representative deep roadways, which revealed the overall tectonic stress field pattern, with the domination of the horizontal principal stresses. The latter values reached as high as 42.19 MPa, posing a significant challenge to the drivage work. Given this, a comprehensive set of innovative techniques for efficiently driving roadways at depths over 1 km was developed, including (i) controlled blasting with bidirectional energy focusing for directional fracturing, (ii) controlled blasting with multidirectional energy distribution for efficient rock fragmentation, (iii) wedge-cylinder duplex cuts centered on double empty holes, and (iv) high-strength supports for deep roadways. The proposed set of techniques was successfully implemented in the –1010 west rock roadway (WRR) drivage at the Huafeng Coal Mine (HCM). The improved drivage efficiency was characterized by the average and maximum monthly advances of 125 and 151 m, respectively. The roadway cross-sectional shape accuracy was also significantly improved, with the overbreak and underbreak zones being less than 50 mm. The deformation in the surrounding rock of roadway (SRR) was adequately controlled, thus avoiding repeated maintenance and repair. The relevant research results can provide technical guidance for efficient drivage of roadways at depths over 1 km in other mining areas in China and worldwide.

7

Współczesne pneumatyczne kabinowe oczyszczarki strumieniowo-ścierne Część I

Woźniak Kazimierz

Obróbka Metalu

|

2019

|

nr 4

39--44

EN

Abrasive blasting is one of the most common methods of loose abrasive blasting. It consists in the fact that abrasive grains are lifted up at high speed by a fluid (liquid, gas or a mixture of both) under increased pressure or by the centrifugal force of a shot wheel. The resulting abrasive stream is directed to the workpiece surface in order to perform the machining work and clean the surface.

PL

Obróbka strumieniowo-ścierna należy do najbardziej rozpowszechnionych metod obróbki ściernej luźnym ścierniwem. Polega ona na tym, że ziarna ścierne unoszone są z dużą prędkością przy użyciu płynu (cieczy, gazu lub cieczy i gazu) występującego pod zwiększonym ciśnieniem lub przy użyciu siły odśrodkowej koła rzutowego. Powstający wówczas strumień ścierny kierowany jest na powierzchnię obrabianą dla wykonania pracy skrawania i oczyszczenia tej powierzchni.

8

The effect of grit-blasting on the formation of a carburized layer in the vacuum carburizing

Dychtoń Kamil, Rokicki Paweł, Czop Jacek

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 5

106--110

EN

Vacuum carburizing is a modern method of surface hardening where carburized layer is formed in a cyclically repeated stages of supplying gas carburizing and diffusion of absorbed carbon. Ability to maintain a high carbon concentration gradient on the surface should cause faster layer growth. The purpose of the present work is to answer the question, how the grit-blasting influences the carbon content on the surface and from that the growth of carburized layer. The vacuum carburizing with one saturating stage was performed on samples which surface was grit-blasted with different pressure values. The surface roughness was measured before and after vacuum carburizing with a profilometer. Carburized layer growth was investigated by distribution of carbon concentration and microhardness in a function of distance from the surface. Cross-section of carburized layer was characterized using a light microscopy. Obtained data revealed that grit-blasting influence carbon concentration on the surface, its value increases as the grit-blasting pressure increase. Differences in effective case depth were exposed, depend on grit-blasting pressure value.

PL

Piaskowanie jest procesem technologicznym stosowanym w celu oczyszczenia powierzchni elementów mechanicznych ze związków organicznych i nieorganicznych. Ma więc bezpośredni wpływ na strukturę geometryczną powierzchni przedmiotu obrabianego i jego właściwości funkcjonalne po procesach obróbki cieplno-chemicznej. Celem pracy była charakterystyka wpływu warunków procesu piaskowania na kształtowanie się warstwy nawęglonej wytworzonej w procesie nawęglania próżniowego. Wykonano proces nawęglania z bezpośrednim hartowaniem do temperatury pokojowej. Zakres prezentowanych badań obejmował analizę wpływu procesu piaskowania ze zmienną wartością ciśnienia na chropowatość powierzchni przed i po nawęglaniu oraz ocenę profilu stężenia węgla i twardości w funkcji odległości od powierzchni podłoża stali na przekroju warstwy nawęglonej.

9

Investigations of the Mechanism of the Sand Shooting into the Core Box

Dańko R.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 3

113--119

EN

The results of investigations of sand shooting into the core box are presented in the hereby paper. The investigations concern the formation of the diphase sand-air flux, its motion, flowing and compaction in the cavity during the core forming. Conditions deciding on the course of individual phases of the process are discussed with taking into consideration the influence of such factors as: the shot pressure, shooting hole diameter, number and distribution of deaerating vents in experimental core boxes (of a single cavity and of multi cavities) on the core sand compaction state. Investigations were performed by means of the modernised experimental shooting machine SR-3D, of the shooting chamber volume of 3.3 dm3, connected with the system of pneumatic supply ensuring the stable pressure supply of values: 0.4 MPa, 0.5 MPa and 0.6 MPa. Two diameters of the shooting hole, equal 10 mm and 20 mm, were applied for filling three experimental core boxes differing in dimensions of cavities and in number and distribution of deaerating vents. The filling process of core boxes was recorded by means of the digital camera PHANTOM V210 with the filming rate of 3000 pictures in second. Simultaneously, during the shot, other values allowing to determine the intensity of the core sand outflow from the shooting chamber to the core box, were tested. The presented in this publication results constitute the important element of the experimental verification of the blowing process simulation calculations which will be performed.

10

Prefabrykowany beton architektoniczny zbrojony włóknem szklanym - możliwości kształtownia walorów estetycznych wyrobów

Żyła Ł., Thiel M., Petri M.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2017

|

nr 1

60--63

11

Czyszczenie suchym lodem w utrzymaniu ruchu

Wójcik S., Blicharz S.

Utrzymanie Ruchu

|

2016

|

Nr 2

22--25

PL

Czyszczenie przy użyciu suchego lodu jest innowacyjnym sposobem na szczególnie łagodne usuwanie uciążliwego brudu z powierzchni. Niniejszy artykuł opisuje nie tylko charakterystykę suchego lodu, autorzy poruszają także kwestie związane z czyszczeniem suchym lodem w zakładach utrzymania ruchu. Zaznacza, co trzeba mieć na uwadze, gdy używa się tej metody do czyszczenia urządzeń, a także podaje przykłady jej zastosowania.

12

Pielęgnacja trawników w przestrzeni publicznej

Rosłon-Szeryńska E.

Przegląd Komunalny

|

2016

|

nr 7

47--49

PL

Trawniki są najczęstszym elementem terenów zieleni miejskiej, wybieranym ze względu na swoje duże zdolności regeneracyjne i łatwą adaptację do trudnych warunków miejskich. Ważną cechą trawników jest ich estetyczny wygląd, o którym decyduje barwa powierzchni, jej gładkość i zawartość darni.

13

Ocena stopnia proliferacji komórek osteoblastopodobnych w kontakcie z powierzchniami stopu tytanu po piaskowaniu do różnego stopnia chropowatości

Bociąga D., Olejnik A., Jastrzębski K., Sobczyk-Guzenda A., Paradowska J.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 134

8--17

PL

Tytan i jego stopy są jednymi z najpopularniejszych biomateriałów metalicznych stosowanych w dzisiejszej implantologii. Mimo licznych zalet tych materiałów, wykonane z nich wszczepy często poddaje się dodatkowej obróbce powierzchni, której celem jest polepszenie integracji implantu z otaczającymi go tkankami. Spośród wielu dostępnych technik, jedną z najczęściej wykorzystywanych komercyjnie jest stosunkowo tania i szybka metoda piaskowania, polegająca na wystawianiu danego przedmiotu na kontakt ze strumieniem przyspieszonych cząstek materiału ściernego. Celem tej pracy była analiza wpływu piaskowania ścierniwem o różnej średnicy ziaren na właściwości obrabianej powierzchni elementów na bazie dwóch popularnych stopów tytanu: Ti-6Al-4V i Ti-6Al-7Nb. W celu scharakteryzowania uzyskanych powierzchni przeprowadzono badania ich topografii, składu chemicznego, chropowatości i zwilżalności. Ponadto, aby sprawdzić potencjalną reakcję organizmu na obecność obrobionych w ten sposób elementów dokonano oceny stopnia proliferacji ludzkich komórek kościotwórczych hodowanych w bezpośrednim kontakcie z przygotowanymi powierzchniami. Otrzymane wyniki wykazały wyraźną zależność pomiędzy stopniem chropowatości i składem chemicznym piaskowanych elementów, a zastosowanym do obróbki rodzajem medium ściernego. Badanie zachowania komórek będących w kontakcie z modyfikowanymi próbkami wykazało obniżoną skłonność osteoblastów do przylegania i namnażania na najbardziej chropowatych powierzchniach.

EN

Titanium and its alloys are very popular metallic biomaterials used for medical implants production. Despite numerous advantages of the bulk material, such implants are very often subjected to additional surface treatment in order to improve their integration within the body tissues. Besides many other available techniques, one of the most frequently used in the commercial sector is a fast and economically profitable process of abrasive blasting. It is a method in which a stream of accelerated particles collides with the implant surface what causes changes in the material properties. The following paper presents differences resulting from sandblasting of Ti-6Al-4V and Ti-6Al-7Nb specimens with blasting particles varying in size. In order to characterize the outcome of such the treatment, investigations of surface topography, chemical composition, roughness, and wettability were conducted. Finally, the behaviour of the osteoblast- -like cells adhered to the sandblasted Ti-6Al-4V and Ti-6Al-7Nb surfaces was assessed in order to evaluate potential body response towards the aforementioned materials. The results suggest a strong correlation between surface roughness, its chemistry and the type of blasting medium applied. Evaluation of the cell culture revealed a rapid decrease in cell proliferation rate onto the roughest surfaces.

14

Naprawy betonu architektonicznego

Kuniczuk K.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2016

|

nr 3

40--44

15

The Influence of Chemical Surface Treatment on the Corrosion Resistance of Titanium Castings Used in Dental Prosthetics

Burnat B., Parchańska-Kowalik M., Klimek L.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 3

11--16

EN

Air abrasion process is used for cleaning casting surface of prosthetic components, and to prepare the surface of these elements for the application of veneering items. Its side effect, however, is that abrasive particles are embedded in the treated surface, which can be up to 30% of the surface and it constitutes the side effect of this procedure. Such a significant participation of foreign material can not be indifferent to the properties of the surface. Embedded particles can be the place of stress concentration causing cracking of ceramics, and may deteriorate corrosion resistance by forming corrosive microlinks. In the latter cases, it would be advisable to remove elements embedded into the surface. The simplest method is chemical etching or electrochemical one. Nevertheless, these procedures should not significantly change the parameters of the surface. Among many possible reagents only a few fulfills all the above conditions. In addition, processing should not impair corrosion resistance of titanium, which is one of the most important factors determining its use as a prosthetic restoration in the mouth. The study presented results of corrosion resistance of titanium used to make prosthetic components by means of casting method, which were subjected to chemical processing designed to remove the embedded abrasive particles. The aim of the study was to investigate whether etching with selected reagents affects the corrosion resistance of titanium castings. For etching the following reagents were used: 30% HNO3 + 3% HF + H2O, HNO3+ HF+ glycerol (1:2:3), 4% HF in H2O2, 4% HF in H2O, with a control sandblasted sample, not subjected to etching. Tests demonstrated that the etching affected corrosion properties of test samples, in each case the reduction of the corrosion potential occurred - possibly due to the removal of particles of Al2O3 from the surface and activation of the surface. None of the samples underwent pitting corrosion as a result of polarization to 9 V. Values of the polarization resistance, and potentiodynamic characteristics indicated that the best corrosion resistance exhibited the samples after etching in a mixture of 4% solution of HF in H2O2. They showed very good passivation of the surface.

16

Jak bardzo wykonywany zawód ingeruje w moje zdrowie i z jakim skutkiem? [Rzemiosło artystyczne]

Ornatowska B.

Świat Szkła

|

2013

|

R. 18, nr 11

42--45

17

Zastosowanie obróbki tribochemicznej do poprawy połączenia kompozyt-kompozyt uzyskanego podczas naprawy wypełnień

Sokołowski K., Sokołowska A., Szynkowska M. I., Domarecka M., Rylska D., Sokołowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

881--884

PL

W celu uzyskania połączenia materiałów kompozytowych podczas naprawy wypełnień jest konieczne odpowiednie przygotowanie ich powierzchni, umożliwiające wytworzenie tak mikromechanicznego, jak i chemicznego połączenia. Starzenie się matrycy polimerowej z upływem czasu stwarza ograniczone możliwości uzyskania połączeń chemicznych. Rozwiązaniem problemu może być zastosowanie obróbki tribochemicznej w połączeniu z silanizacją powierzchni, zapewniającej oprócz mechanicznego także chemiczne połączenia materiałów kompozytowych. Celem pracy była ocena wpływu obróbki tribochemicznej na wytrzymałość połączenia materiałów kompozytowych z wcześniej spolimeryzowanym kompozytem. Badania przeprowadzono na próbkach mikrohybrydowego materiału kompozytowego Spectrum TPH3/Dentsply, poddanych procesowi starzenia obejmującego przechowywanie w atmosferze powietrza przez 24 miesiące. Następnie próbki szlifowano na mokro papierami ściernymi 500C i po osuszeniu powietrzem poddano obróbce tribochemicznej. Obróbka obejmowała wstępne piaskowanie korundem 110 μm (Rocatec Pre) i końcowe korundem 110 μm modyfikowanym krzemionką (Rocatec Plus), a następnie aplikację silanu. Próbki grup kontrolnych piaskowano korundem 110 μm oraz 50 μm i silanizowano. Na powierzchnię obydwu grup aplikowano i polimeryzowano system wiążący oraz materiał kompozytowy. Wytrzymałość połączenia materiałów badano w próbie ścinania za pomocą urządzenia Zwick Z020Zwick-Rooel. Dodatkowo w badaniach mikroskopowych (SEM-EDS) oceniono strukturę powierzchni próbek kompozytu i skład chemiczny. Zastosowanie obróbki tribochemicznej umożliwia rozwinięcie powierzchni i zapewnia uzyskanie wytrzymałości połączenia kompozyt-kompozyt porównywalnej z obróbką strumieniowo-ścierną korundem 110 μm bądź 50 μm.

EN

The appropriate preparation of the composite surface can guarantee micromechanical and chemical bond between dental composites during repair of resin restoration. The polymer matrix aging leads to lower capability of creating chemical bond. The application of tribochemical process, together with silanization, that provide both chemical and micromechanical bond between dental composites, might be an option. The aim of this study was to evaluate the influence of tribochemical process on the bond strength between dental composites and previously polymerized composite. Research was conducted on speciments of microhybrid dental composite Spectrum TPH3/Dentsply, that had undergone aging process (24 months storage in air). Samples were subsequently wet-polished with 500C abrasive paper, dried with air and treated with tribochemical process. Process included initial sandblasting with 110 μm corundum (Rocatec Pre) and final sandblasting with 110 μm silica-modified corundum (Rocatec Plus) and silane application. Samples from control groups were sandblasted with 110 μm and 50 μm corundum and silanized. All samples were covered with bonding system and dental composite, that were polymerized. Bond strength was evaluated in shear test, using Zwick Z005/Zwizk-Roel testing device. Surface structure and chemical composition was evaluated using SEM-EDS. The application of tribochemical process allows for surface development and provides composite-composite bond comparable to sandblasting with 50 μm or 110 μm corundum.

18

Wpływ struktury wewnętrznej wypełnień kompozytowych na wytrzymałość ich połączenia z materiałem kompozytowym w zależności od sposobu przygotowania powierzchni wypełnień

Sokołowski K., Szynkowska M. I., Pacyk A., Rylska D., Sokołowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

890--894

PL

Uzyskanie klinicznie trwałych połączeń materiałów kompozytowych z wypełnieniami kompozytowymi podczas ich naprawy wymaga odpowiedniego przygotowania powierzchni wypełnień. Różnice w składzie chemicznym, ilości wypełniacza i mikrostrukturze materiałów kompozytowych mogą być przyczyną różnej podatności na adhezyjne przygotowanie powierzchni wypełnień. Celem pracy była ocena wpływu sposobu przygotowania powierzchni wypełnień kompozytowych na strukturę ich powierzchni oraz wytrzymałość połączenia z materiałami kompozytowymi w zależności od rodzaju naprawianego materiału kompozytowego. Próbki spolimeryzowanych kompozytów (mikrofilowego i mikrohybrydowego) szlifowano, trawiono 9,5% kwasem fluorowodorowym bądź piaskowano. Za pomocą SEM oceniono strukturę powierzchni tak przygotowanych próbek. Zbadano także wytrzymałość połączenia kompozytów (mikrofilowego i mikrohybrydowego) z materiałem kompozytowym typu flow przy różnych sposobach przygotowania powierzchni i silanizacji. Materiały kompozytowe po odpowiednim przygotowaniu powierzchni łączono systemem wiążącym. Po 24 godzinach badano wytrzymałość uzyskanego połączenia w porównaniu z próbkami, w których materiał kompozytowy łączono ze szlifowanym kompozytem systemem wiążącym. Wytrzymałość połączenia oceniano w próbie ścinania w urządzeniu testującym Zwick Z005. Najmniejszą wytrzymałość połączenia kompozyt-kompozyt uzyskano po szlifowaniu powierzchni oraz trawieniu kwasem HF i silanizacji. Szlifowanie powierzchni i silanizacja oraz piaskowanie powierzchni i silanizacja zapewniały większą wytrzymałość połączenia kompozyt-kompozyt za pomocą systemu wiążącego.

EN

Obtaining clinically durable bond of dental composites to previously applied composite restorations, for repair purposes, needs the proper preparation of restoration surface. Differences in chemical composition, proportion of filler and microstructure of dental composites might be the reason for various susceptibility to adhesive preparation of composite surface. Conflicting opinion on efficiency of different methods of bonding composites convinced us to compare the durability of composite-composite bond, acquired with use of different surface preparation techniques. The aim of this research was to evaluate the influence of composite surface conditioning method on surface structure and durability of bond to composite material depending on type of repaired material. Samples of polymerized materials (microfill and microhybrid dental composite) were wet polished and treated with 9.5% HF or air-abraded. Surface structure of samples were evaluated in SEM. Durability of bond between samples of material (microfill and microhybrid) and flowable composite was also studied. Surface of composite material (microfill and microhybrid) after conditioning (HF etching and air-abrasion), application of silan and bonding system, was bonded to flowable composite. After 24 hours of storage, durability of bond between materials was measured and compared to samples, in which flowable composite was bonded to polished composites with bonding system. Bond durability was evaluated in shear test in Zwick Z005 testing device. The lowest durability of bond was acquired after polishing, treatment with HF acid and silanization. Silanization after polishing and silanization after air-abrasion provided sigificantly higher durability of composite-composite bond.

19

Naprężenia skurczowe materiałów kompozytowych o małym skurczu polimeryzacyjnym

Domarecka M., Jaroniek M., Sokołowska A., Sokołowski K., Szynkowska M. I., Rylska D., Krasowski M., Sokołowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

674--677

PL

Z klinicznego punktu widzenia podczas wykonywania wypełnień kompozytowych najistotniejsze jest maksymalne ograniczenie naprężeń skurczowych generowanych na granicy wypełnienie-tkanki zębów, są one bowiem zasadniczą przyczyną powikłań klinicznych. W ostatnich latach dla ograniczenia naprężeń generowanych na granicy wypełnień i twardych tkanek zębów proponuje się wykorzystanie nowo opracowanych materiałów kompozytowych o zmienionym składzie matrycy polimerowej, wskazywanych jako kompozyty o małym skurczu polimeryzacyjnym. O wielkości powstałych naprężeń decyduje jednak nie tylko skurcz polimeryzacyjny, ale także sprężystość materiału kompozytowego. Brak jakichkolwiek badań oceniających naprężenia skurczowe generowane przez te materiały skłonił do podjęcia badań w tym zakresie. W pracy określono wielkości naprężeń skurczowych generowanych podczas polimeryzacji przez różne materiały kompozytowe o małym skurczu polimeryzacyjnym w porównaniu z kompozytami tradycyjnymi. W badaniach elastooptycznych na płytkach z optycznie czułej żywicy epoksydowej przeprowadzono pomiary wielkości naprężeń zredukowanych oraz analizę stanu naprężeń wokół wykonanych wypełnień. Pomiary przeprowadzono za pomocą polaryskopu kołowego FL200/Gunt, wykorzystując do analizy program komputerowy ACD-System oraz metody analizy matematycznej. W badaniach uzyskano różne wartości naprężeń generowanych przez poszczególne materiały kompozytowe. Oceniane materiały kompozytowe różniły się istotnie pod względem naprężeń skurczowych generowanych podczas polimeryzacji. Najmniejsze naprężenia generowały materiały o małym skurczu polimeryzacyjnym, aczkolwiek część materiałów o tradycyjnym składzie fazy polimerowej generowało stosunkowo niskie naprężenia.

EN

From clinical point of view, maximal reduction of shrinkage stresses, generated on the material-hard tissues margin, is the key factor in avoiding clinical complications during cavity restoration with use of dental composites. In recent years, use of new type of low polymerization shrinkage dental composites including modified matrix was suggested to decrease stresses between material and tissues. Quantity of stresses is determined not only by the polymerization shrinkage, but also by flexibility of the composite. Lack of research evaluating shrinkage stresses generated by the materials mentioned has led to the decision on conducting study on this matter. In the research, quantities of shrinkage stresses of various low-shrinkage dental composites in comparison to traditional composites during polymerization were measured. In photo-elastic research with use of plates made of photoelastic sensitive epoxy resin, measurements of reduced stresses quantities and analysis of stresses condition around restorations were made. Measurements were conducted with use of FL200/Gunt circular polariscope, ACD-System software for computer analysis and various methods of mathematical analysis. In research, various values of stresses generated by certain composites were acquired. Evaluated composites varied significantly in shrinkage stresses generated during polymerization. The lowest stresses were observed in composites of low polymerization shrinkage, but some materials of classic composition of matrix also generated low stresses.

20

Powierzchnia implantu tytanowego piaskowanego hydroksyapatytem

Koper J. K., Majchrowski R., Jakubowicz J.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 119

33--39

PL

Praca podejmuje tematykę modyfikacji powierzchni tytanu, stosowanego jako biomateriał w implantach tkanek twardych. Tytan pomimo doskonałych właściwości użytkowych, w zastosowaniach implantacyjnych wymaga przygotowania powierzchni o określonej morfologii, parametrach oraz biozgodności. Celem niniejszej pracy było porównanie komercyjnie stosowanych powierzchni tytanu, poddanych procesowi piaskowania proszkiem HA/TCP (HA - hyroksyapatyt, TCP - fosforan trójwapniowy), w zastosowaniach implantacyjnych. Proces piaskowania miał na celu zwiększenie chropowatości powierzchni i jednocześnie zmianę jej składu chemicznego tak, aby sprzyjała wzrostowi i proliferacji komórek kostnych oraz była bardziej biozgodna. W badaniach wykorzystano polerowaną powierzchnię Ti 99,6% piaskowaną nieużywanym (świeżym) proszkiem oraz proszkiem używanym (po zakończonym cyklu produkcyjnym, tzn. wypiaskowaniu 300 elementów/implantów dentystycznych). Uzyskane w ten sposób próbki zbadano z wykorzystaniem mikroskopii SEM oraz profilometru optycznego, w celu określenia morfologii i geometrii powierzchni. Wyznaczono 11 parametrów 2D/3D, charakteryzujących powierzchnię i jej przydatność w implantach. Odporność korozyjną zbadano w płynie Ringera. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że na powierzchni piaskowanej nieużywanym proszkiem HA występuje większa liczba trwale umocowanych w niej cząstek HA, w porównaniu do powierzchni piaskowanej proszkiem używanym. Powierzchnia taka charakteryzuje się korzystniejszymi parametrami geometrycznymi przy niewielkim spadku odporności korozyjnej, w porównaniu do niepiaskowanej powierzchni Ti 99,6%. Implant piaskowany nieużywanym proszkiem HA, w którym proszki HA są wbite w powierzchnię, posiada potencjalnie lepszą powierzchnię do zajścia procesów osteointegracji i trwałego połączenia z tkanką kostną.

EN

In this work we describe surface modification process of titanium, which is used in hard tissue implant applications. Titanium, although has excellent and useful properties, in the implant applications requires preparation a respective surface morphology. The aim of this work was to compare Ti 99.6% surfaces, used in implant applications, after HA/TCP (HA - hydroxyapatite, TCP - tricalcium phosphate) powder sandblasting. The aim of sandblasting is to increase the surface roughness, together with changing its chemical composition. So, after the treatment the sandblasted surface should enhance cells growth and proliferation and should be more biocompatible, respective for medical applications. For the sandblasting of the polished Ti surfaces we have used one fresh/new hydroxyapatite powder (first time used) and the second one used before in the implant production (after 300 sandblasting series of dental implants). The morphology and geometrical properties of surfa¬ce were investigated using SEM and optical profiler, respectively. Taking into account surface topography and usefulness in implants, the 11 2D/3D surface geometrical and hybrid parameters were determined. The corrosion potentiodynamic tests were done in Ringer solution. We have found that in the surface, sandblasted with fresh HA particles, were embedded more HA inclusions, and the surface is very rough in comparison to surface sandblasted with old HA particles. The corrosion resistance was slightly worse for sandblasted surfaces in comparison to mechanically polished one. Implants sandblasted with using of fresh HA (with embedded and strongly bonded with titanium HA particles) give potentially better surface for osseointegration process and stable bonding with the bone tissue.