Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Tribologia

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: tester typu trzpień-płytka

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Koncepcja dwuetapowych tribologicznych badań biomateriałów i elementów protezy stawu biodrowego człowieka

Kalbarczyk M., Piekoszewski W., Szczerek M., Wulczyński J.

Tribologia

2008

nr 2

223-233

W artykule przedstawiono koncepcje dwuetapowych tribologicznych badań biomateriałów oraz elementów protezy stawu biodrowego. Pierwszy etap badań służy do klasyfikowania skojarzeń biomateriałowych pod względem wartości współczynnika tarcia oraz odporności na zużycie. Badania te realizowane są zgodnie z normą ASTM F 732-82, przy pomocy testera tribologicznego typu trzpień-płytka. Węzeł tarcia zbudowany jest z prostych próbek, stąd niski koszt ich produkcji i przygotowania. Czas pojedynczego testu to około 12 dni. Efektem pierwszego etapu badań jest wyłonienie optymalnej pod względem tribologicznym pary materiałów, z których wyprodukowane zostaną elementy endoprotezy, stanowiące przedmiot drugiego etapu badań. Celem drugiego etapu badań jest ocena właściwości tribologicznych endoprotez wykonanych z materiałów wybranych w pierwszym etapie. Badania realizowane są za pomocą symulatora sferycznych układów kinematycznych w oparciu o normy: ASTM F-732-82, ISO 7206, ISO 14242 oraz raport techniczny ISO TR 9325. Wartość zużycia i intensywności zużywania określana jest za pomocą aparatury do precyzyjnego określania wymiarów (CMM). W przypadku drugiego etapu badań czas pojedynczego testu to co najmniej dwa miesiące, co odpowiada dwuletniemu okresowi użytkowania endoprotezy. Do analizy powierzchni trących, charakteru procesów tribologicznych oraz śladów tarcia wykorzystywany jest mikroskop sił atomowych oraz mikroskop optyczny. Zastosowanie badań dwuetapowych znacząco redukuje koszty próbek oraz wielokrotnie skraca czas trwania testów. Wymieniona wyżej aparatura testująca i analityczna stanowi część wyposażenia Zakładu Tribologii ITeE-PIB.

The paper presents the idea of two-stage tribological investigation of biomaterials and hip joint prosthesis components. The first step concerns the preliminary tribological tests of simple specimens, like pin and disc, performed by means of Reciprocating Pin-on-Flat Testing Machine according to ASTM F 732-82. The aim of this research is to classify the biomaterials according to the wear resistance and friction coefficient and choose the one with the best tribological performance to be investigated in the next stage. The second stage includes the long-term tribological tests of total hip joint prosthesis with the determination of wear volume, wear intensity, friction coefficient, and the surface and structure changes of hip joint elements. The endoprosthesis components research is performed by means of a simulator of tribotesting spheroid kinematic joints, and analytic devices such as optical microscope, atomic force microscope (AFM) and the coordinates measuring machine (CMM). The tribological tests are performed according to conditions suggested in ISO 14242, ISO 7206, ISO TR 9325. The presented idea of the two-stage tribological investigation of biomaterials and hip joint components make it possible to significantly decrease the research costs and radically shorten the investigation time. All aforementioned tribological testing machines as well as analytic devices are parts of equipment of Tribological Laboratory at ITeE-PIB.

Wpływ stereometrycznych parametrów powierzchni elementów ceramicznych na charakterystyki tribologiczne skojarzeń ceramiczno-polimerowych

Kalbarczyk M.

Tribologia

2007

nr 6

119-132

Praca dotyczy wpływu stereometrycznych parametrów powierzchni zmierzonych w nanoskali, na charakterystyki tribologiczne smarowanych skojarzeń polimerowo-ceramicznych. Tribologiczne badania skojarzeń materiałowych w ruchu posuwisto--zwrotnym przeprowadzono na stanowisku badawczym typu trzpień--płytka (tester T-17). Badaniom poddano płytki wykonane z ceramiki o różnej zawartości ZrO2 i AI2O3 i różnej chropowatości, skojarzone z przeciwpróbką wykonaną z wielkocząsteczkowego polietylenu (UHMWPE). Wykonano pomiary współczynnika tarcia oraz intensywności zużywania materiałów w środowisku płynu Ringera. Do pomiarów stereometrycznych parametrów chropowatości powierzchni próbek ceramicznych wykorzystano mikroskop sił atomowych (AFM). Przeprowadzone badania wskazały, że w skojarzeniach ceramika--polimer, pracujących w ruchu posuwisto-zwrotnym, dla elementów ceramicznych o bardzo małej chropowatości powierzchni, wraz z jej zmniejszaniem, rośnie współczynnik tarcia oraz wzrasta zużycie elementu polimerowego. Prawdopodobną tego przyczyną jest brak możliwości wytworzenia odpowiednio grubej warstwy polimerowego filmu smarującego.

The influence of the roughness parameters measured in nanoscale on tribological characteristics of lubricated ceramic-polymer friction couple has been presented. The tribological investigation of materials in reciprocating motion were performed by means of the T-17 pin-on-flat tribotester developed in and produced by the Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland. The ceramic plates with various roughness parameters and containing different concentration of ZrO2 and AI2O3 rubbing against the commercial polymer specimen were tested. The friction and wear characteristics in presence of Ringer solution were measured. Atomic force microscope (AFM) was utilised for measuring of 3D surface parameters. It has been shown, that in the case of ceramic-polymer friction joints working under reciprocating motion, the correlation between friction coefficient as well as wear and roughness exists. The friction coefficient and wear rate were lower for higher values of roughness parameters of ceramic plate. The probable cause of such a correlation is decreasing of lubricating polymer layer thickness between ceramic and polymer material.