Tribological Properties of 3D Printed Materials in Total Knee Endoprosthesis

Simple item page
dc.contributor.authorVarhaník, Matúšcs
dc.contributor.authorSedlák, Josefcs
dc.contributor.authorStudený, Zbyněkcs
dc.contributor.authorJanigová, Patríciacs
dc.contributor.authorChromjaková, Felicitacs
dc.coverage.issue2cs
dc.coverage.volume24cs
dc.date.accessioned2025-06-16T13:55:59Z
dc.date.available2025-06-16T13:55:59Z
dc.date.issued2024-04-30cs
dc.description.abstractThe submitted paper deals with biotribological contact in total knee arthroplasty. The goal was to evaluate the influence of the metal component production technology on tribological parameters in defined environments. The reference sample was a standard available test ball made of the subject material, used in testing tribological properties by the "Ball on Pin" method. The preparation of the experiment consisted in the production of test disks from UHMWPE (Ultra High Molecural Weight Polyethylene) material and the production of a metal test component with a spherical surface. The condition of the experiment and the basis of this contribution is to compare the properties of conventionally produced metal material against 3D printing. Using the SLM method, a sample with a semi-spherical surface on a cylindrical shank was produced, which was subsequently ground and polished to reflect the characteristics of the standard supplied test ball. The last step was the production of a suitable fixture in order to fit the sample into the tribometer. The so- called dry friction of the heterogeneous Ti6Al4V-UHMWPE pair and the friction in a biological lubricating environment represented by bovine serum were evaluated. The evaluation of the contact surfaces took place using a profilometer and an electron microscope. The coefficient of friction was determined directly from the test device - tribometer.en
dc.description.abstractPředložený příspěvek se zabývá biotribologickým kontaktem při totální endoprotéze kolenního kloubu. Cílem bylo zhodnotit vliv technologie výroby kovových součástí na tribologické parametry v definovaných prostředích. Referenčním vzorkem byla standardně dostupná zkušební kulička vyrobená z předmětného materiálu, používaná při testování tribologických vlastností metodou "Ball on Pin". Příprava experimentu spočívala ve výrobě zkušebních disků z materiálu UHMWPE (Ultra High Molecural Weight Polyethylene) a výrobě kovové zkušební součásti s kulovým povrchem. Podmínkou experimentu a základem tohoto příspěvku je porovnání vlastností konvenčně vyráběného kovového materiálu s 3D tiskem. Metodou SLM byl vyroben vzorek s polosférickým povrchem na válcové stopce, který byl následně broušen a leštěn tak, aby odrážel vlastnosti standardně dodávané zkušební koule. Posledním krokem byla výroba vhodného přípravku, aby bylo možné vzorek umístit do tribometru. Bylo vyhodnoceno tzv. suché tření heterogenní dvojice Ti6Al4V-UHMWPE a tření v biologickém mazacím prostředí reprezentovaném hovězím sérem. Hodnocení styčných ploch probíhalo pomocí profilometru a elektronového mikroskopu. Součinitel tření byl stanoven přímo ze zkušebního zařízení - tribometru.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent294-306cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationManufacturing TECHNOLOGY. 2024, vol. 24, issue 2, p. 294-306.en
dc.identifier.doi10.21062/mft.2024.032cs
dc.identifier.issn1213-2489cs
dc.identifier.orcid0000-0001-8108-0070cs
dc.identifier.orcid0000-0002-9819-8259cs
dc.identifier.other188883cs
dc.identifier.researcheridE-3732-2018cs
dc.identifier.scopus37041666300cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/252551
dc.language.isoencs
dc.publisherUJEPcs
dc.relation.ispartofManufacturing TECHNOLOGYcs
dc.relation.urihttps://journalmt.com/artkey/mft-202402-0011_tribological-properties-of-3d-printed-materials-in-total-knee-endoprosthesis.phpcs
dc.rightsCreative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1213-2489/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/cs
dc.subjectBiotribological propertiesen
dc.subjectFriction of 3D printed materialsen
dc.subjectTi6Al4V-UHMWPE contacten
dc.subjectBiotribologické vlastnosti
dc.subjecttření 3D tištěných materiálů
dc.subjectkontakt Ti6Al4V-UHMWPE
dc.titleTribological Properties of 3D Printed Materials in Total Knee Endoprosthesisen
dc.title.alternativeTribologické vlastnosti 3D tištěných materiálů v totální endoprotéze kolenního kloubucs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-188883en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.06.16 15:55:59en
sync.item.modts2025.06.16 15:33:06en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav strojírenské technologiecs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
MT_mft2024020011.pdf
Size:
2.35 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file MT_mft2024020011.pdf
Download
Collections
Ústav strojírenské technologie