Posouzení opotřebení extrahovaných polyetylenů TEP kyčle pomocí optických metod
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Cílem této diplomové práce bylo navržení experimentální metodiky pro analýzu opotřebení extrahovaných polyetylenových kyčelních náhrad. Navrhovaná metodika využívá optického 3D scanneru s optickým profilometrem pro analýzu opotřebení. Navržená metodika pro analýzu opotřebení byla validována gravimetrickou metodou. Výsledky obou metod se velmi dobře shodovaly s rostoucím stádiem opotřebení. Z validace vyplynulo, že metodika není příliš vhodná pro analýzu opotřebení u kovových a keramických náhrad, u kterých jsou hodnoty opotřebení příliš malé. Naopak pro analýzu opotřebení u polyetylenových náhrad se tato metodika ukázala jako víc než dostatečná. Navržená metodika pro analýzu opotřebení byla aplikována na sadu třináctí extrahovaných polyetylenových kyčelních jamek. Výsledkem analýzy opotřebení byly hodnoty opotřebeného objemu materiálu s hodnotami lineárního opotřebení, zaznamenanými v mapě opotřebení. Na extrahovaných jamkách byla měřena drsnost, která byla zaznamenána do mapy drsnosti. Na artikulačním povrchu jamek byly pozorovány oblasti s různými drsnostmi povrchu. Tyto oblasti byly rozděleny na oblast se stopami po nástroji od výroby, oblast vyhlazenou kombinací abrazivního a adhezivního opotřebení, oblast vyhlazená mikro-kontaktní únavou a oblast plasticky zdeformovaného povrchu.
An experimental methodology for wear assessment of extracted polyethylene hip implants was designed in this diploma thesis. Methodology uses optical 3D scanner and optical profilometer for analysis of wear. Designed methodology for wear analysis was validated by gravimetric method. The results of validation were in good agreement with the increase of wear rate. Validation results show that the methodology is not suited for wear assessment of metal and ceramic implants which have small wear rates. On the other hand the methodology is more than useful for wear assessment of polyethylene implants. Designed methodology for wear assessment was applied on the set of thirteen extracted polyethylene hip implants. Results of the wear analysis were wear volumes and linear wear noted in the wear maps. Roughness of the surface was measured on explanted cups and results were noted in the roughness map. On articulating surface of the cups different areas were observed for measured roughness. Those areas were described as area with machining marks from manufacturing process, polished area from combination of abrasive and adhesive wear, polished area from micro-contact fatigue and area including plastic deformation.
An experimental methodology for wear assessment of extracted polyethylene hip implants was designed in this diploma thesis. Methodology uses optical 3D scanner and optical profilometer for analysis of wear. Designed methodology for wear analysis was validated by gravimetric method. The results of validation were in good agreement with the increase of wear rate. Validation results show that the methodology is not suited for wear assessment of metal and ceramic implants which have small wear rates. On the other hand the methodology is more than useful for wear assessment of polyethylene implants. Designed methodology for wear assessment was applied on the set of thirteen extracted polyethylene hip implants. Results of the wear analysis were wear volumes and linear wear noted in the wear maps. Roughness of the surface was measured on explanted cups and results were noted in the roughness map. On articulating surface of the cups different areas were observed for measured roughness. Those areas were described as area with machining marks from manufacturing process, polished area from combination of abrasive and adhesive wear, polished area from micro-contact fatigue and area including plastic deformation.
Description
Citation
PŘIKRYL, A. Posouzení opotřebení extrahovaných polyetylenů TEP kyčle pomocí optických metod [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Marián Dzimko, CSc. (člen)
Ing. Jan Čermák, Ph.D., MBA (člen)
Ing. Aleš Dočkal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ladislav Morovič, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Rapant (člen)
Ing. Martin Hulánek (člen)
Ing. Jiří Šafka, Ph.D. (člen)
Ing. Dětřich Robenek (člen)
Date of acceptance
2016-06-23
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení