Struktury povrchů u implantátů vyrobených 3D tiskem
Loading...
Date
Authors
Koutný, Michael
ORCID
Advisor
Referee
Mark
D
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Aditivní technologie v současnosti nachází své uplatnění i v endoprotetice, při které se pacientovi nahradí poškozená nebo nemocná část kloubu umělými implantáty endoprotézy. Problém spočívá v prostorech artikulačních povrchů, kdy mikrostruktury vzniklé výrobou mohou ovlivňovat tribologické vlastnosti. Tato práce se zabývá posouzením vlivu defektů mikrostruktur na povrchu endoprotéz s posouzením mazacích a třecích vlastností v místech kontaktní oblasti za použití recipročního tribometru a optického profilometru. Byly testovány aditivně vyrobené vzorky ze slitiny titanu Ti6Al4V s různými mikrostrukturami, přičemž ze záznamu z vysokorychlostní kamery pozorujeme velikost a počet albuminu a globulinu. Získané výsledky se dále porovnávali s texturováním. Ze získaných výsledků lze vycházet i při následujících studiích.
The additive technology is currently also used in endoprosthetics, in which the damaged or diseased part of the joint is replaced with artificial endoprosthesis implants. The problem lies in the spaces of articulating surfaces, where microstructures created by manufacturing can affect tribological properties. This work is concerned with assessing the effect of microstructure defects on the surface of endoprostheses, with an assessment of lubrication and friction properties at the points of contact using a reciprocal tribometer and an optical profilometer. Additively manufactured Ti6Al4V titanium alloy samples with different microstructures were tested, observing the size and number of albumin and globulin from high-speed camera recordings. The results obtained were further compared with texturing. The results obtained can be used as a basis for subsequent studies.
The additive technology is currently also used in endoprosthetics, in which the damaged or diseased part of the joint is replaced with artificial endoprosthesis implants. The problem lies in the spaces of articulating surfaces, where microstructures created by manufacturing can affect tribological properties. This work is concerned with assessing the effect of microstructure defects on the surface of endoprostheses, with an assessment of lubrication and friction properties at the points of contact using a reciprocal tribometer and an optical profilometer. Additively manufactured Ti6Al4V titanium alloy samples with different microstructures were tested, observing the size and number of albumin and globulin from high-speed camera recordings. The results obtained were further compared with texturing. The results obtained can be used as a basis for subsequent studies.
Description
Citation
KOUTNÝ, M. Struktury povrchů u implantátů vyrobených 3D tiskem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Milan Omasta, Ph.D. (člen)
Ing. David Škaroupka, Ph.D. (člen)
Ing. David Košťál, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-10
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl otázky oponenta:
1) Kvůli ručnímu broušení povrchu pinu došlo ke změně rádiusu vrchlíku z R100 na R70. Jakým způsobem se rádius vrchlíku pinu měřil a jak se hodnoty lišily mezi jednotlivými vzorky? Jaký mohla mít změna rádiusu vliv na hodnoty součinitele tření a počet částic proteinů v kontaktu? - částečně zodovězeno
2) V obr. 5-6 na straně 35 je u všech tří vzorků (C1-C3) vidět výrazný pokles zastoupení proteinu albuminu v kontaktu na začátku prvního měření a poměrně výrazný nárůst mezi koncem prvního měření a začátkem druhého měření. Čím si tyto výsledky vysvětlujete? - zodpovězeno
Ing.Omasta: Zledoval jste nějakou změnu během 60s, kdy jste měřil součinitel tření? Jak vypadal časový průběh? - částečně zodpovězeno
Ing.Škaroupka: Rovinné vzorky liniové, když se změni na sferický, jak se změní textura? Jaká by byla vybrána plocha vzhledem k orientaci tisku? - zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení