BALCÁREK, O. Studium tření a mazání kyčelní kloubní náhrady s povlakem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Nečas, David

Cílem diplomové práce bylo analyzovat tření a mazání v kontaktu kyčelní kloubní náhrady s naneseným unikátním polymerním hydrofilním povlakem. Povlak byl vyvinut španělským výzkumným pracovištěm CIDETEC a byl již úspěšně patentován na základě prokázaného zlepšení schopnosti snížit opotřebení materiálů. Experimenty byly provedeny pro standardní materiály náhrad (kovová a keramická hlavice a polyetylenová jamka), přičemž pro možnost přímého pozorování kontaktu byly dále využity i průhledné acetabulární jamky z PMMA a optického skla. Oproti původnímu předpokladu, kdy se očekávalo, že povlak bude mít v zásadě vždy pozitivní dopad na biotribologické procesy, se ukázalo, že výsledky jsou v některých ohledech nejednoznačné a významnou roli hraje zejména strategie povlakování, tedy skutečnost, která z komponent je opatřena povlakem. Navíc se ukázalo, že tato strategie se může lišit s ohledem na použité materiály hlavic a jamek. Přesto, že studie nepřinesla tak pozitivní výsledky, jak se očekávalo, podařilo se v některých případech při aplikaci modelové synoviální kapaliny snížit součinitel tření až o 20 %. Povlak měl navíc obecně pozitivní dopad na stabilizaci formování mazacího filmu a v porovnání s některými předchozími studiemi tak byla dosažena velmi dobrá opakovatelnost měření. Z pohledu práce studenta je třeba vytknout, že zejména v úvodní fázi práce nebyl příliš aktivní, což se odráželo na počátečním pomalejším postupu práce. V dalších fázích už byl student významně aktivnější, pracoval samostatně a plnil dohodnuté úkoly. Komplexnost získaných dat však vyžadovala velmi detailní porozumění fyzikálním a chemickým procesům, které ovlivnily mechanismy tření a mazání, což student mohl určitě zvládnout lépe. I proto je nejslabší kapitolou práce její diskuse, která v zásadě určuje kvalitu celé práce. Rovněž je třeba zmínit, že textová část vyžadovala značné zásahy ze strany vedoucího a některé texty nejsou optimální. Přes uvedené nedostatky je třeba ocenit rozsah experimentální studie, kterou diplomant realizoval. Získaná data jsou pro další vývoj povlaku velmi důležitá a samozřejmě míru dopadu povlaku na pozorované jevy nemohl student nijak ovlivnit. Na základě výsledků diplomové práce byl sepsán manuskript vědeckého článku, který má nyní k dispozici partnerské pracoviště a následně bude odeslán do časopisu. V průběhu řešení diplomové práce navíc došlo k významnému rozšíření spolupráce se zahraničním partnerem, které vyústilo v podání projektu HORIZON, přičemž jedním z cílů projektu je dále optimalizovat zmíněný povlak, který bude podroben širokému spektru analýz. Závěrem lze konstatovat, že stanovené cíle práce byly splněny. Práce splňuje požadavky kladené na vysokoškolské kvalifikační práce a s ohledem na výše uvedené argumenty ji doporučuji k obhajobě s výsledným hodnocením B.

Posudek oponenta

Horák, Zdeněk

Předložená diplomová práce se věnovala přípravě, realizaci a vyhodnocení experimentálních měření jejichž cílem bylo popsat mechanismy tření a mazání kyčelních náhrad s povrchem modifikovaným povlakem. Téma práce není inovativní ani nepřináší nové poznatky, kdy jedná se o rutinní využití stávající ustálené metody a metodiky. Jedinou inovací této práce je hodnocení vlivu specifického patentovaného povlaku naneseného na povrchu komponenty TEP na její lubrikaci a tření. Přestože v anotaci práce byla stanovena jako jedna z motivací vzniku práce "... popsat mechanismy tření a mazání ...", tak žádný popis výše uvedených mechanismů není v práci uveden. Pan Balcárek provedl poměrně velký počet experimentálních měření, jejichž výsledky zpracoval a vyhodnotil, ale práce končí prostým konstatováním zjištěných faktů bez podrobnějšího rozporu, či návrhu dalších hypotéz. Pro firmu vlastnící práva ke specifické povrchové úpravě budou výsledky jistě zajímavé, kdy oproti očekávání povrchová úprava má zanedbatelný vliv na lubrikaci a tření v TEP, ale tyto výsledky vzbuzují mnohem více dalších otázek než odpovědí na ně. Přes výšeuvedené považuji práci pana Balcárka za velmi kvalitní, kdy je zjevný větší objem realizovaných experimentálních měření. Student provedl velmi podrobnou rešerši a výsledky své práce spolu s dalšími kolegy sepsal do publikace, která byla odeslána k recenznímu řízení. Studentu se podařilo dosáhnout všech v zadání deklarovaných cílů. Po formální stránce předložená práce odpovídá všem standardům kladeným na tento typ práce, kdy stylistická i grafická úroveň je velmi vysoká. Předloženou diplomovou práci považuji za zdařilou, avšak je nutné konstatovat, že je to práce rutinní s minimální inovací. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení "B" velmi dobře.

eVSKP id 149562