Vliv skluzu na formování mazacího filmu v kontaktu s hovězím sérem

Effect of Slide-to-roll Ratio on Film Thickness Formation in Bovine Serum Lubricated Contact

conference paper

en

The purpose of this study is to describe the effect of slide-to-roll ratio on the film formation and thickness in artificial CoCrMo metal femoral head and a glass disc contact lubricated with Bovine Serum. The experiment is carried out using an optical testing device and high speed camera capturing chromatic interferograms of the contact zone. The interferograms are evaluated using thin film colorimetric interferometry. The resulting film formation and thickness is studied as a function of time for three different slide-to-roll ratio values. Rolling showed formation of steadily increasing film up to thickness of 23 nm. The sliding test with ball faster than disc did not result in a significant film formation, only a thin film of 2 to 4 nm was formed. The other sliding test with disc faster than ball developed thinner base film of 4 to 20 nm and a thicker protein aggregation film of 60 to 120 nm.

Cílem této studie bylo popsat efekt skluzového poměru na formování mazacího filmu v kontaktu CoCrMo hlavice se skleněným diskem. Experiment byl vykonán na optickém tribometru a do kontaktu bylo dodáváno hovězí sérum. Nasnímané interferogramy byly vyhodnoceny optickou kolorimetrickou interferometrií. Vyhodnocením byly získány tloušťky mazacího filmu jako funkcí času. Měření byly realizovány pro čisté valení pro různé hodnoty skluzu. Z výsledků je patrné, že při valení se tloušťka filmu postupně zvětšuje až na 23 nm. V případě skluzu, kdy je povrch hlavice rychlejší než povrch disku dosahuje tloušťka několika nanometrů. V opačném případě nejdříve tloušťka narůstá až na 120 nm a poté klesá na 4 až 20 nm.

The purpose of this study is to describe the effect of slide-to-roll ratio on the film formation and thickness in artificial CoCrMo metal femoral head and a glass disc contact lubricated with Bovine Serum. The experiment is carried out using an optical testing device and high speed camera capturing chromatic interferograms of the contact zone. The interferograms are evaluated using thin film colorimetric interferometry. The resulting film formation and thickness is studied as a function of time for three different slide-to-roll ratio values. Rolling showed formation of steadily increasing film up to thickness of 23 nm. The sliding test with ball faster than disc did not result in a significant film formation, only a thin film of 2 to 4 nm was formed. The other sliding test with disc faster than ball developed thinner base film of 4 to 20 nm and a thicker protein aggregation film of 60 to 120 nm.

Umělý kyčelní kloub, biotrobologie, hovězí sérum, kovová femorální komponenta

Artificial hip joint, Biotribology, Bovine serum, Metal femoral head

2012

04.06.2012

Czech Technical University in Prague

Praha

978-80-01-05060-6

Proceedings of the 50th Anuual Conference on Experimental Stress Analysis

1

247–252

6