Název: Dopad struktury povrchu implantátu na tření
Překlad názvu: Impact of joint implant surface structure on friction behaviour
Autoři: Kučera, Ondřej ; Nečas, David (oponent) ; Ranuša, Matúš (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok: 2023
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze] [eng]
Při osteoartróze malých kloubů se v současnosti rozvíjí užití totální endoprotézy zajišťující fyziologický pohyb, nicméně poskytuje pouze omezenou životnost. Použití mikrostruktur na povrch implantátu může zlepšit tribologické vlastnosti, tato problematika však není dostatečně popsána. Tato práce se tedy zabývá dopadem mikrostruktur na koeficient tření, tloušťku maziva v kontaktní oblasti, opotřebení, ale také topografii povrchu a geometrii struktur. Dále je zkoumán vliv elektrochemického obrábění DLyte na změnu geometrie mikrostruktur a tribologických vlastností. Měření byla provedena pomocí recipročního tribometru, interferometrie a optické profilometrie. Texturované vzorky dosáhly zvýšení koeficientu tření i tloušťky maziva v kontaktní oblasti. Dále byla prokázána korelace mezi výškou okrajů struktury a naměřenou tloušťkou maziva. DLyte tyto okraje výrazně zmenšuje, také snižuje opotřebení, nicméně degraduje povrch CoCrMo vzorků. Texturování implantátů může vést ke snížení opotřebení, prodloužení životnosti a tím i zkvalitnění života mnoha pacientů. Velký potenciál jeví texturování slitiny Ti6Al4V v kombinaci s DLyte. In osteoarthritis of small joints, the use of total endoprosthesis is currently being developed to ensure physiological movement, but it provides only a limited-service life. The use of microstructures on the implant surface may improve tribological properties, but this issue is not described enough. Thus, this work addresses the impact of microstructures on friction coefficient, lubricant thickness in the contact area, wear, as well as surface topography and geometry of the structures. Furthermore, the influence of DLyte electrochemical machining on the change of microstructures geometry and tribological properties is investigated. Measurements were performed using a reciprocal tribometer, interferometry and optical profilometry. The textured samples achieved an increase in both friction coefficient and lubricant thickness in the contact area. Furthermore, a correlation between the height of the texture edges and the measured lubricant thickness was demonstrated. DLyte significantly reduces these edges, also reducing wear, however, it degrades the surface of the CoCrMo samples. Implant texturing can lead to reduced wear, prolonged life, and thus improved quality of life for many patients. Texturing of Ti6Al4V alloy in combination with DLyte shows great potential.
Klíčová slova: DLyte; interferometrie; koeficient tření; mikrostruktura povrchu; první metatarzofalangeální kloub; coefficient of friction; DLyte; first metatarsophalangeal joint; interferometry; surface microstructure

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/210529

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-526950


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Bakalářské práce