Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono badania dotyczące wpływu powłok Cr, Ti, Cr/Ti na właściwości tribologiczne stali X38CrMo16 stosowanej, m.in. do wytwarzania form wtryskowych. Powłoki uzyskano techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD. Zwilżalność powierzchni określono za pomocą tensjometru optycznego przy użyciu metody kropli siedzącej. Testy tribologiczne przeprowadzono za pomocą tribometru TRB3 w skojarzeniu trącym kula-tarcza w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego. Przeciwpróbkę w badanych węzłach tarcia stanowiła kulka ze stali 100Cr6. Po testach tarciowo-zużyciowych próbki poddano obserwacjom mikroskopowym. Wartości kątów zwilżania wodą demineralizowaną wskazały, że wszystkie badane powierzchnie charakteryzują się dobrą zwilżalnością. Na podstawie uzyskanych wyników badań tribologicznych stwierdzono, że powłoki charakteryzowały się mniejszymi oporami ruchu oraz zużyciem w porównaniu do stali X38CrMo16, przy czym najmniejsze wartości uzyskano dla powłoki Cr.
EN
In this paper the influence of Cr, Ti, Cr/Ti coatings on tribological properties of X38CrMo16 steel used, among others, for the production of injection molds were examined. The coatings were obtained by the PVD gas phase physical deposition technique. The wettability of the surface was determined by an optical strain gauge using the sedentary drop method. Tribological tests were performed with the TRB3 tribometer in reciprocating ball-disc friction combination under technically dry friction conditions . The counter-sample in the friction nodes tested was a 100Cr6 steel ball. After the friction and wear tests, the samples were subjected to microscopic observations. The values of the wetting angles with demineralized water indicated that all tested surfaces are characterized by good wettability. Based on the resuIts of tribological tests, it was found that the coatings were characterized by Iower resistance to movement and wear with respect to X38CrMo16 steel, with the lowest values obtained for the coating Cr.
EN
This paper investigates the effect of the type of movement on the tribological properties of an AlTiN coating applied to a disc made of HS6-5-2C steel. Tribological tests were carried out with a tribometer operating on a ball-disc friction apparatus moving in to-and-from as well as in rotary motion. The tests were carried out under technically dry friction conditions, subject to the application of a cutting fluid used during machining in grinding, turning, milling, drilling and cutting processes. A scanning microscope was used to observe the morphology of the surface, the morphology of the AlTiN coating, and to determine its chemical composition and assess wear mechanisms. The topography of the surface was analysed before and after carrying out the friction and wear tests using a confocal microscope with interferometric mode. The results of the provided tests indicate that the cutting fluid used in the tests reduced the coefficient of friction in both rotary and the sliding – reciprocating motion about 75% and 65% respectively. It has also contributed to a reduction in linear wear in the sliding – reciprocating motion about 22%. In case of rotary motion, higher values of linear wear about 40% were recorded, due to wear of the counterspecimen.
EN
The properties of titanium nitride (TiN:Ag) coatings applied by physical vapour phase deposition technique (PVD) on Ti13Nb13Zr alloy were subject to evaluation. The study presents the results of surface geometrical structure, adhesion and tribological tests. The geometric structure of the surface was examined using optical microscopy. A scratch test was used to assess adhesion. The model tribological tests were carried out in a rotary motion under technically dry friction conditions, lubricated with Ringer’s solution. In the case of technically dry friction, the analysis of the tribological test results indicated that the TiN:Ag coating was characterised by higher resistance to motion and lower wear compared to Ti13Nb13Zr. Friction coefficients registered during friction subject to lubrication with Ringer’s solution were compared for both materials; however, the surface wear was significantly lower in titanium alloy. The scratch test pointed towards high adhesion of the TiN:Ag coating. The study results provide insight into Ti13Nb13Zr alloy, titanium nitride coatings and their potential use for surgical instruments.
PL
Ocenie poddano właściwości powłok azotku tytanu (TiN:Ag) naniesionych metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD na stopie Ti13Nb13Zr. Przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, adhezji oraz testów tribologicznych. Strukturę geometryczną powierzchni zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej. Do oceny adhezji wykorzystano test zarysowania, tzw. scratch test. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu obrotowym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz ze smarowaniem płynem Ringera. Analiza wyników badań tribologicznych wskazała, że w przypadku tarcia technicznie suchego powłoka charakteryzowała się jedocześnie większymi oporami ruchu i mniejszym zużyciem w porównaniu z Ti13Nb13Zr. Współczynniki tarcia zarejestrowane podczas tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera były porównywane dla obu materiałów, z kolei zużycie powłoki było dużo mniejsze w odniesieniu do stopu tytanu. Test zarysowania wskazał na wysoką adhezję powłoki TiN:Ag. Uzyskane wyniki badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok azotku tytanu oraz możliwości ich potencjalnego zastosowania na narzędzia chirurgiczne.
PL
W ramach niniejszej pracy wykonano badania rozmieszczenia nacisków na podeszwowej stronie stopu u osób chorych na cukrzycę. Wydzielono dwie grupy: osoby chore na cukrzycę bez Zespołu Stopy Cukrzycowej (93), oraz osoby z Zespołem Stopy Cukrzycowej (92). Wyniki porównano do grup kontrolnych, sparowanych pod względem masy ciała. Badania wykonano z wykorzystaniem platformy EMED-XL. Analizowano dane o nacisku szczytowym. Wyniki potwierdziły fakt, że osoby z Zespołem Stopy Cukrzycowej mają znacząco wyższe naciski na podeszwowej stronie stopy niż osoby zdrowe. Natomiast w przypadku osób chorych na cukrzyce ale bez objawów Zespołu Stopy Cukrzycowej, w większości przypadków różnice były nieistotne.
EN
In this study, the distribution of pressure on the plantar surface of the foot in people with diabetes was examined. Two groups were distinguished: people with diabetes without Diabetic Foot Syndrome (93), and people with Diabetic Foot Syndrome (92). The results were compared to control groups, paired for body weight. The research was performed using the EMED-XL platform. Peak pressure data were analyzed. The results confirmed the fact that people with Diabetic Foot Syndrome have significantly higher pressures on the plantar side of the foot than healthy people. However, in the case of people with diabetes but without symptoms of Diabetic Foot Syndrome, in most cases the differences were insignificant.
PL
W artykule dokonano oceny właściwości tribologicznych powłok diamentopodobnych DLC osadzanych na ostrzach narzędzi skrawających metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym PECVD. W ramach badań eksperymentalnych naniesiono dwa rodzaje powłok diamentopodobnych, różniących się od siebie czasem osadzania. Badania tribologiczne zrealizowano w warunkach tarcia ze smarowaniem bazą olejową PAO 8 oraz olejem syntetycznym SW30, ze skojarzeniem trącym trącym kula – tarcza. Za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej obserwowano ślady wytarć po testach tribologicznych. Mikroskop konfokalny z trybem interferometrycznym posłużył do oceny zużycia próbek. Analiza wyników badań wskazała, że czas nanoszenia powłoki ma wpływ na właściwości tribologiczne. Mniejsze wartości współczynników tarcia oraz zużycia liniowego uzyskano dla powłoki osadzanej przez półtorej godziny
EN
In this paper the assessment of tribological properties of diamond-like carbon coatings (DLC) used for coating with plasma-assisted PECVD gas phase chemical deposition, including cutting tool edges were presented.. In the experimental studies, two types of diamond-like carbon coatings were applied, differing from each other in terms of deposition time. Tribological tests were carried out under friction conditions with lubrication of oil base PAO 8 and synthetic oil 5W30 on a tribometer working in a friction combination of ball and disc. Traces of rubbing after tribological tests were observed using scanning electron microscopy. A confocal microscope with interferometric mode was used to assess sample wear. Analysis of the test results showed that the time of coating has an effect on tribological properties. Lower values of friction and linear wear were obtained for the coating deposited over an hour and a half.
EN
The paper describes one of the methods of data acquisition in data mining models used to support decision-making. The study presents the possibilities of data collection using the phases of the CRISP-DM model for an organization and presents the possibility of adapting the model for analysis and management in the decision-making process. The first three phases of implementing the CRISP-DM model are described using data from an enterprise with small batch production as an example. The paper presents the CRISP-DM based model for data mining in the process of predicting assembly cycle time. The developed solution has been evaluated using real industrial data and will be a part of methodology that allows to estimate the assembly time of a finished product at the quotation stage, i.e., without the detailed technology of the product being known.
EN
The article evaluates the properties of oxide films: Al2O3 and TiO2, deposited using the ALD method on the Ti13Nb13Zr alloy. It presents the results of examining the geometrical structure of the surface, nanohardness and tribological tests. The surface’s geometrical structure was tested through optical microscopy, and nanohardness was determined using the instrumental indentation method with a Berkovich indenter. The modelling tribological tests were performed in a reciprocating motion under the conditions of technically dry friction and with lubrication using Ringer's solution. An analysis of the results of tribological tests indicates that the films were characterised by lower motion resistances and wear with respect to the Ti13Nb13Zr alloy. Hardness measurements indicate that, as a result of deposition of the films, the hardness increased by approximately 51% in the case of the Al2O3 film and by approximately 44% in the case of the TiO2 coating. The produced test results constitute a source of knowledge about the Ti13Nb13Zr alloy, oxide films and the possibilities of their potential application to low-load biotribological systems.
PL
W artykule dokonano oceny właściwości warstw tlenkowych: Al2O3 i TiO2 osadzonych metodą ALD na stopie Ti13Nb13Zr. Przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, nanotwardości oraz testów tribologicznych. Strukturę geometryczną powierzchni zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej, a nanotwardość określono metodą instrumentalnej indentacji przy użyciu wgłębnika Berkovich’a. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz ze smarowaniem płynem Ringera. Analiza wyników badań tribologicznych wskazała, że powłoki charakteryzowały się mniejszymi oporami ruchu oraz zużyciem w odniesieniu do stopu Ti13Nb13Zr. Pomiary twardości wskazują, że w wyniku osadzenia powłok twardość wzrosła o około 51% w przypadku powłoki Al2O3 oraz o około 44% w przypadku powłoki TiO2. Uzyskane wyniki badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok tlenkowych oraz możliwości ich potencjalnego zastosowania w niskoobciążonych systemach biotribologicznych.
EN
This paper presents the results of tribological tests on high manganese GX120Mn13 cast steel under technically dry friction conditions. The tests were carried out using a TRB3 ball-on-disc tribometer using a 6mm-diameter SiC ball as a counter-sample for a specimen made of GX120Mn13 cast steel containing a localised prehardening area on the test surface with a hardness of approximately 597 HV10 (the non-hardened area had a hardness of approximately 325–364 HV10). During the test, the ball travelled in a 16.68 mm diameter circle and passed through both hardening and non-hardened areas. The resulting erosion marks were assessed using an optical profilometer and scanning microscope tests, which showed that the maximum depth of erosion in the previously hardening area was 0.77 µm and was more than twice as deep as in the non-hardened areas surveyed. In contrast, the area of attrition was twice as small as in the non-hardened area located in the axis of the previously applied load and more than three times smaller, but in the area located on the side of the axis and 8.34 mm away from it. Thus, from the point of view of the abrasion resistance of GX120Mn13 cast steel, the validity of its prior hardening before the operation was confirmed.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych wysokomanganowego staliwa GX120Mn13 w warunkach tarcia technicznie suchego. Badania przeprowadzono przy użyciu tribometru TRB3 typu ball–on– disc stosując jako przeciwpróbkę kulkę z SiC o średnicy 6mm dla próbki wykonanej ze staliwa GX120Mn13 zawierającej na powierzchni badanej lokalny obszar wcześniej umocniony o twardości ok. 597 HV10 (obszar nieumocniony posiadał twardość ok 325–364 HV10). Kulka w czasie testu poruszała się po okręgu o średnicy 16.68 mm i przechodziła zarówno przez obszar umocniony, jak i nieumocniony. Otrzymane ślady wytarcia oceniano za pomocą badań wykonanych na profilometrze optycznym i mikroskopie skaningowym. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że w obszarze wcześniej umocnionym maksymalna głębokość wytarcia wynosiła 0.77 µm i była ponad dwukrotnie mniejsza niż w badanych obszarach nieumocnionych. Z kolei pole wytarcia było dwukrotnie mniejsze niż w obszarze nieumocnionym, znajdującym się w osi przyłożonego wcześniej obciążenia i ponad trzykrotnie mniejsze w porównaniu z obszarem znajdującym się z boku osi i oddalonym od niej o 8.34 mm. Tym samym, z punktu widzenia odporności na zużycie ścierne staliwa GX120Mn13, potwierdzono słuszność jego wcześniejszego umocnienia przed eksploatacją.
PL
Wymiary stóp dzieci zależą od płci i wieku. Jednak, ze względu na trend sekularny, a także zmiany demograficzne, wymiary stóp mogą ulec zmianie. W latach 2007-13 IPS przeprowadził pomiary antropometryczne w galeriach handlowych, w miastach Polski. Projekt Akademia Zdrowej Stopy został zrealizowany dzięki inicjatywie firmy BARTEK i jej wsparciu finansowemu. Przebadano 4996 chłopców w wieku 1-11 lat. Zmierzono 7 parametrów mających decydujący wpływ na wymiary kopyt i obuwia. Równolegle wykonano plantogramy, w których wyznaczono kąt Clarke'a oraz kąty alfa, beta i gamma służące jako wskaźniki kształtu stopy.
EN
It is an obvious fact, that dimensions of children’s feet depend on gender and age. However, due to the secular trend, as well as demographical changes the dimensional parameters of the feet may change. In years 2007-13 IPS carried out anthropometric measurements in malls in cities of Poland. The project called The healthy Foot Academy was realized thanks to the initiative of BARTEK company and its financial support. 4996 boys aged 1-11 were examined. 7 parameters, having a decisive impact on the dimensions of lasts and footwear, were measured. Simultaneously there were made plantograms, in which the Clarke’s angle were determined, as well as α,β,γ angles used as indicators of the foot shape.
10
EN
The properties of diamond-like carbon coatings (DLC) obtained via plasma-assisted chemical vapor deposition (PACVD) on the Ti13Nb13Zr alloy were evaluated. For this purpose, measurements of the thickness, the surface geometric structure, adhesion, as well as tribological tests of the tested coatings were performed. The thickness of the deposited coating was measured using the spherical grinding method. Surface geometry measurements before and after tribological tests were performed with a Leica DCM8 optical profilometer. A scratch test was performed to measure the adhesion of the coating. An indenter with a Rockwell geometry was used during the adhesion tests. The test offered the possibility of real-time recording of the coefficient of friction and acoustic emission. In addition, it was also possible to measure the geometrical parameters of a scratch and to carry out a microscopic analysis of a scratch during the coating damage. The test was carried out on an Anton Paar MCT3 instrument. The model tribological tests were carried out in rotary motion under technically dry friction conditions and friction conditions with lubrication with the Ringer’s solution and an artificial saliva solution. The tests were carried out using an Anton Paar TRB3 tribometer. The scratch test proved that the deposited layer was characterized by good adhesion. Based on the results of the tribological tests, it was found that the lower resistance to motion and wear was obtained for the DLC coatings on the Ti13Nb13Zr substrate. The results of the tests performed on the DLC coatings indicate the possibility of their application in biotribological systems.
PL
Kopyto to narzędzie w produkcji obuwia. Dotychczas do projektowania kopyt wykorzystuje się dane uzyskane na przełomie lat 60 i 70 XX w. za pomocą pomiarów ręcznych. W ramach tej pracy przebadano przy użyciu skanera 3D grupę 461 dzieci polskich w wieku 6-10 lat. Analizowano następujące wymiary: długość stopy, szerokość i obwód przodostopia, obwód przez piętę, obwód przez podbicie. Zbadano przydatność metody skanowania stóp w badaniach populacyjnych dzieci. Uzyskane wyniki stanowią wstęp do opracowania nowego standardu dla projektowania kopyt zarówno w odniesieniu do metody przenoszenia wymiarów z badań populacyjnych na kopyto, w oparciu o dane uzyskane z badań dla wszystkich grup wielkościowych.
EN
The last is the basic tool in the production of footwear, determining the shape of the foot and the comfort of footwear. Until now, last design is based on data obtained at the turn of the 1960s and 1970s using manual measurements. A group of 461 Polish children aged 6-10 was examined using a 3D scanner. It was analyzed: foot length, forefoot width, ball girth, heel circumference, instep circumference. The obtained results are an introduction to the development of a new standard for hoof design, both in relation to the method of transferring dimensions from population studies to the last, based on data obtained from studies for all size groups.
PL
Przedstawiono ekologiczną analizę cyklu życia farmy fotowoltaicznej o mocy 1 MW usytuowanej na obszarze północnej Polski. Badania wykonano metodą LCA (life cycle assessment), a jako bazową procedurę obliczeniową wybrano metodę Ekowskaźnik 99. Określono poziomy szkodliwości oddziaływań na środowisko w obszarze poszczególnych etapów cyklu życia obiektu analiz (produkcja, eksploatacja, zagospodarowanie poużytkowe). Dokonano identyfikacji dominujących obszarów obciążających zdrowie człowieka, jakość środowiska i wyczerpywanie zasobów surowców. Zaproponowano wytyczne dla prośrodowiskowego poużytkowego zagospodarowania tworzyw, materiałów i elementów elektrowni fotowoltaicznych.
EN
An ecol. life cycle analysis (LCA) of the 1 MW solar farm located in northern Poland was performed. The eco-indicator 99 method was chosen as the basic calculation procedure. The levels of environmental impact harmfulness were detd. in the area of individual stages of the LCA object (prodn., operation, post-use management). Human health, environmental quality and depletion of raw materials were used as main factors in the study. Guidelines for pro-environmental, post-use management of plastics, materials and components of solar power plants were given.
EN
The article is devoted to the assessment of the geometrical structure of the surface as well as the mechanical and tribological properties of the surface layers obtained in the process of ion implantation. The titanium alloy Ti6Al4V used in biotribological systems was implanted with nitrogen and argon ions. Investigations of the geometrical structure of the surface before and after the tribological tests were carried out using confocal microscopy. The hardness of the tested materials was determined by the instrumental indentation method using a Vickers indenter. A nanotribometer was used for tribological tests. The tests were carried out in a reciprocating motion under conditions of technically dry friction and friction with the lubrication of Ringer's solution. SEM scanning microscopy was used to determine the width of the wear pattern and the wear mechanism. The conducted research showed that the hardness of the tested materials increased as a result of ion implantation. The tribological tests showed that the use of ion implantation improves the tribological properties, and the dominant wear mechanism was abrasive wear.
PL
Artykuł poświęcony jest ocenie struktury geometrycznej powierzchni oraz właściwości mechanicznych i tribologicznych warstw wierzchnich uzyskiwanych w procesie implantacji jonowej. Stop tytanu Ti6Al4V stosowany systemach biotribologicznych implantowano jonami azotu i argonu. Badania struktury geometrycznej powierzchni przed i po testach tribologicznych przeprowadzano przy użyciu mikroskopii konfokalnej. Twardość badanych materiałów wyznaczano metodą instrumentalnej indentacji przy zastosowaniu wgłębnika Vickersa. Do testów tribologicznych wykorzystano nanotribometr. Badania realizowano w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Mikroskopię skaningową SEM wykorzystano do określenia szerokości śladu wytarcia oraz mechanizmu zużywania. Przeprowadzone badania wykazały, że w wyniku implantacji jonowej nastąpił wzrost twardości badanych materiałów. Testy tribologiczne wskazały, że zastosowanie implantacji jonowej wpływa na poprawę właściwości tribologicznych, a dominującym mechanizmem zużywania było zużycie ścierne.
PL
W związku z pogarszającym się stanem środowiska dokonano oceny wpływu cyklu życia opon samochodowych na otoczenie, począwszy od procesów związanych z wydobyciem surowców i wytwarzaniem opon na zagospodarowaniu poużytkowym skończywszy. Obiekt badań stanowiły opona tradycyjna oraz opona ekologiczna, przeznaczone dla samochodów osobowych. W ramach badań wykonano analizę LCA (life cycle assessment) opony samochodowej, z wykorzystaniem metod: Ekowskaźnik 99, CED i IPCC. Wyznaczono poziom negatywnych oddziaływań zarówno w całym cyklu życia opon, jak i w jego poszczególnych materialnych etapach (wytwarzanie, użytkowanie, zagospodarowanie poużytkowe).
EN
Conventional and ecol. tires for passenger cars were assessed in their life cycle to show the negative impact on the atm. pollution during individual stages (prodn., use, post-utilization). The ecol. tire showed lower impact on the environment than the conventional ones.
EN
The article presents the analysis of the influence of ion implantation on the properties of titanium alloy used in biotribological systems. The object of the study was the titanium alloy Ti6Al4V implanted with nitrogen ions. Tribological model tests were carried out in combination with a sphere with Al2O3 – a Ti6Al4V alloy disc implanted with N+ ions. Experimental friction tests were carried out on pin-on-disc testers in conditions of technically dry conditions and in conditions of lubrication with the Ringer’s solution. The tests on the TRB tester were carried out in a swinging motion, while on the T-01 tester in a sliding movement. Friction coefficient and wear were determined for all tests. Surface morphology testing and chemical composition analyses were performed using the Jeol JSM-7100F scanning electron microscope, equipped with an EDS microanalyzer. Surface geometry measurements prior to and after tribological tests were performed on a Taylor Hobson’s Talysurf CCI contactless optical profilometer. The optical tensiometer was used to determine the contact angles with demineralized water and Ringer’s solution. The tribological tests of the titanium alloy Ti6Al4V lead to the conclusion that implantation of N+ ions results in better tribological properties of the alloy. The best tribological characteristics were obtained for a titanium alloy implanted with nitrogen ions under technically dry friction conditions. The influence of the tribological system on Ringer’s fluid influenced the reduction of coefficients of friction in the oscillating movement (Tribometer TRB) and sliding motion (Tester T-01M). In the case of a oscillating movement, higher wear of the tested friction pair was observed under friction conditions with the Ringer solution lubrication.
PL
W artykule przedstawiono analizę wpływu implantacji jonowej na właściwości stopu tytanu stosowanego w systemach biotribologicznych. Przedmiotem badań był stop tytanu Ti6Al4V implantowany jonami azotu N+. Tribologiczne badania modelowe przeprowadzono w skojarzeniu kula z Al2O3–tarcza ze stopu Ti6Al4V implantowana jonami azotu. Eksperymentalne testy tarciowe zrealizowano na testerach typu pin-on-disc w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Badania na testerze TRB przeprowadzono w ruchu wahadłowym, natomiast na testerze T-01 w ruchu ślizgowym. Dla wszystkich testów określono współczynnik tarcia oraz zużycie. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej SEM wraz z analizą składu chemicznego EDS oraz profilometrii interferometrycznej obserwowano morfologię oraz topografię powierzchni badanych próbek przed i po testach tribologicznych. Tensjometr optyczny posłużył do wyznaczenia kątów zwilżania wodą demineralizowaną oraz roztworem Ringera. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na stwierdzenie, że zastosowanie implantacji jonowej istotnie poprawia właściwości tribologiczne stopu tytanu zarówno w warunkach tarcia technicznie suchego, jak i w warunkach smarowania roztworem Ringera. Najlepsze charakterystyki tribologiczne uzyskano dla stopu tytanu implantowanego jonami azotu w warunkach tarcia technicznie suchego. Oddziaływanie systemu tribologicznego z płynem Ringera wpłynęło na zmniejszenie współczynników tarcia w ruchu wahadłowym (Tribometr TRB) i ślizgowym (Tester T-01M). W przypadku ruchu wahadłowego większe zużycie badanych par trących zaobserwowano w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera.
EN
The paper discusses the results of experimental research on DLC type diamond coating a-C:H obtained by the technique of physical vapour deposition from PVD on titanium alloy Ti13Nb13Zr. Calotest and an optical microscope were used to determine the thickness of the obtained coating. The nano-hardness of uncoated and with a-C:H coating was determined by the indentation method using a Berkovich indenter. The geometric structure of the surface before and after tribological tests was assessed using a confocal microscope with an interferometric mode. Tests of the resistance of test materials to tribological wear were performed on a tribometer in reciprocating motion under technically dry friction, and friction with lubrication with an artificial blood solution and Ringer’s solution. Tests carried out for the combination of a 6 mm diameter Al2O3 ball-Ti13Nb13Zr titanium alloy disc without and with the DLC coating applied. The results obtained during the tests showed that the use of the DLC coating increases the hardness five times and reduces the friction. In the case of technically dry friction, the coefficient of friction decreased by 70%, the solution of artificial blood by 50%, and in the case of Ringer’s solution by 90%, in comparison with the results obtained for the Ti13Nb13Zr alloy.
PL
W pracy omówiono wyniki eksperymentalnych badań powłoki diamentopodobnej DLC typu a-C:H otrzymywanej techniką fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD na stopie tytanu Ti13Nb13Zr. Do określenia grubości otrzymanych powłoki posłużył kulotester oraz mikroskop optyczny. Nanotwardość elementów bez powłoki oraz z powłoką a-C:H wyznaczono metodą indentacyjną przy użyciu wgłębnika Berkovicha. Strukturę geometryczną powierzchni przed i po testach tribologicznych oceniano za pomocą mikroskopu konfokalnego z trybem interferometrycznym. Badania odporności materiałów testowych na zużycie tribologiczne przeprowadzono na tribometrze w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem sztucznej krwi i roztworem Ringera. Obecność płynu miała na celu symulowanie naturalnych warunków tribologicznych występujących w ciele człowieka. Testy zrealizowano dla skojarzenia: kulka z Al2O3 – tarcza ze stopu tytanu Ti13Nb13Zr bez oraz z naniesioną powłoką DLC. Otrzymane wyniki badań wskazały, że zastosowanie powłoki DLC spowodowało 5-krotne zwiększenie twardości oraz zmniejszenie oporów ruchu par trących we wszystkich zastosowanych warunkach tarcia. W przypadku tarcia technicznie suchego wartość współczynnika tarcia zmniejszyła się o 70%, roztworu sztucznej krwi o 50%, a w przypadku roztworu Ringera o 90% w porównaniu z wynikami uzyskanymi dla stopu Ti13Nb13Zr. Wyniki uzyskane podczas badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok diamentopodobnych oraz ich potencjalnego zastosowania w systemach biotribologicznych.
PL
Celem niniejszej pracy była ocena zużycia biomateriałów tytanowych stosowanych na elementy endoprotezy stawu biodrowego. Materiałem do badań były próbki z tytanu i jego stopów: Ti grade 4, Ti6Al7Nb i Ti13Nb13Zr. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego, tarcia ze smarowaniem roztworem sztucznej krwi oraz roztworem Ringera. Przeciwpróbką w badanych węzłach tarcia była kulka z Al2O3 o średnicy 6 mm. Za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej obserwowano ślady wytarcia po testach tribologicznych. Mikroskop konfokalny z trybem interferometrycznym posłużył do oceny zużycia powierzchni próbek i przeciwpróbek. Najmniejsze współczynniki tarcia spośród wszystkich badanych skojarzeń materiałowych uzyskano dla skojarzenia materiałowego– stop Ti13Nb13Zr-Al2O3. Analiza SEM wykazała, że w wyniku procesu zużywania generowane były liczne rysy i bruzdy. Powstały one na skutek przemieszczania się luźnych produktów zużycia w obszarze wytarcia. Dla wszystkich badanych materiałów zaobserwowano spiętrzenie obrzeży krawędzi śladów wytarcia świadczące o ściernym mechanizmie zużycia. Podczas testów tarciowych badanych skojarzeń materiałowych najbardziej zużywającym się materiałem była tytanowa tarcza. W przypadku stopów Ti6Al7Nb oraz Ti13Nb13Zr zarejestrowano porównywalne zużycie bez względu na warunki prowadzenia testów (TDF, AB, RS). Analiza otrzymanych wyników badań tribologicznych wykazała, że skojarzeniem, dla którego zarejestrowano najmniejsze zużycie pary trącej (próbki i przeciwpróbki), było skojarzenie materiałowe Ti6Al7Nb-Al2O3.
EN
The aim of this study was to evaluate the wear and tear of titanium biomaterials used for hip endoprosthesis. The test materials were samples of titanium and its alloys: Ti grade 4, Ti6Al7Nb and Ti13Nb13Zr. Model tribological tests were carried out in reciprocal motion under conditions of technically dry friction, friction with lubrication provided by an artificial blood solution and Ringer's solution. A 6 mm in diameter Al2O3 ball was used as a counter-sample in the friction pairs. After tribological tests, traces of wear were inspected using scanning electron microscopy. A confocal microscope with interferometric mode was used to evaluate the wear of the surface of samples and counter-samples. The lowest friction coefficients among all the material associations were obtained for the Ti13Nb13Zr-Al2O3 alloy. SEM analysis has shown that as a result of the wear process, numerous scratches and grooves were generated. They were created as a result of loose products of wear moving around in the friction area. For all tested materials, a pile-up of the wear edges was observed, which indicates an abrasive wear mechanism. During the friction tests of the tested material associations, the titanium disc proved to be the most wearing material. For Ti6Al7Nb and Ti13Nb13Zr alloys, comparable wear was recorded regardless of the test conditions (TDF, AB, RS). The analysis of the obtained tribological results showed that the material association for which the lowest wear of friction pair (sample and countersample) recorded was Ti6Al7Nb-Al2O3.
EN
The paper presents the results of studies of Ti6Al7Nb alloy properties used in biotribological systems. The following physicochemical treatments of the alloy were compared: polishing, sandblasting, etching as well as sandblasting and etching. Element identification was performed using a scanning electron microscope equipped with an EDS microanalyser. Scanning and confocal microscopy was used to observe surface morphology and topography. Frictional tests were carried out using a ball-disk coupling in reciprocating motion in technically dry friction and friction with lubrication with Ringer’s solution. An optical tensiometer was used to determine the contact angle. As a result of the applied physicochemical treatments, surfaces of different morphology and geometric surface structure were obtained. The polished and etched sample had the most homogeneous surface. It was found that surface roughness significantly influences tribological properties. For the samples characterized by micro roughness of the surface, the best characteristics were obtained under conditions of technically dry friction. However, under the conditions of lubrication with Ringer's solution, the properties were the best for the samples characterized by nanoroughness. Ringer's solution reduced resistance to motion by approximately 20%. A negative influence of surface development on wetting was also found.
PL
Przedstawiono wyniki badań właściwości stopu Ti6Al7Nb stosowanego w systemach biotribologicznych. Porównano ze sobą stop poddany następującym obróbkom fizykochemicznym: polerowaniu, piaskowaniu, trawieniu oraz piaskowaniu i trawieniu. Za pomocą mikroskopii skaningowej i konfokalnej obserwowano morfologię i topografię powierzchni. Identyfikację pierwiastków wykonano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w mikroanalizator EDS. Badania tarciowe zrealizowano w skojarzaniu kula–tarcza w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem płynem Ringera. Do wyznaczenia kąta zwilżania wykorzystano tensjometr optyczny. W wyniku zastosowanych obróbek fizykochemicznych uzyskano powierzchnie o zróżnicowanej morfologii oraz strukturze geometrycznej powierzchni. Najbardziej jednorodną powierzchnią charakteryzowała się próbka polerowana oraz trawiona. Stwierdzono, że chropowatość powierzchni znacząco wpływa na właściwości tribologiczne. Dla próbek charakteryzujących się mikrochropowatością powierzchni uzyskano najlepsze charakterystyki w warunkach tarcia technicznie suchego. Natomiast w warunkach smarowania płynem Ringera były one najlepsze dla próbek wyróżniających się nanochropowatością. Płyn Ringera wpłynął na zmniejszenie oporów ruchu o około 20%. Wykazano również negatywny wpływ rozwinięcia powierzchni na zwilżalność.
PL
W związku z pogarszającym się stanem środowiska istnieje coraz większa potrzeba określania wpływu cyklu życia obiektów technicznych na otoczenie – począwszy od wydobycia surowców do produkcji, aż po ich zagospodarowanie poużytkowe. Istotne jest, aby odpowiednio oceniać oddziaływania środowiskowe na każdym z tych etapów. Analiza ta możliwa jest dzięki wykorzystaniu różnych metod. Celem artykułu jest zaprezentowanie metody LCA służącej identyfikacji negatywnych oddziaływań opon samochodowych na środowisko naturalne. W pracy poruszono problem zmniejszających się zasobów środowiskowych, a co za tym idzie ograniczonych możliwości zaspokajania potrzeb procesów produkcyjnych. Omówiono także potrzebę zwiększania świadomości konieczności właściwej utylizacji opon po zakończeniu ich użytkowania. Ponadto przedstawiono rezultaty ekologiczno-energetycznej analizy cyklu życia opony samochodowej, co pozwoliło na identyfikację obszarów o największym szkodliwym wpływie na otoczenie oraz wskazanie do podjęcia działań mających na celu minimalizację negatywnych oddziaływań.
EN
In connection with the deteriorating condition of the environment, there is an increasing need to determine the impact of the life cycle of car tires on the environment - from processes related to the extraction of raw materials, their production, use, and post-use development. It is important to properly assess environmental impacts at each of these stages. This analysis is possible due to the use of various methods. The aim of the article is to present the LCA method for identifying the negative effects of car tires on the environment. It is caused by the fact that all stages of the material life cycle of tires generate pollution. The work deals with the problem of decreasing environmental resources, and thus limited possibilities of satisfying the needs of production processes. It is also discussed the need to increase awareness of the need for proper disposal of tires after the end of their use. In addition, the results of the ecological and energy life cycle analysis of the car tire were presented, which allowed the identification of areas with the greatest adverse impact on the environment and an indication to take actions to minimize negative impacts.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.