9524124867

Modelowanie tarcia w endoprotezie stawu kolanowego 19

wysokiego promieniowania zmniejsza intensywność zużywania polietylenu, to również powoduje pogorszenie innych własności mechanicznych materiału zwłaszcza wytrzymałości zmęczeniowej [78]. Badania nad wpływem promieniowania gamma na własności mechaniczne i tribologiczne polietylenu opisuje m.in. Oonishi [103] oraz Podrez-Radziszewska [104].

Ograniczenie podczas napromieniowywania dostępu tlenu poprzez stosowanie atmosfer gazów obojętnych lub próżni znacznie obniża stopień występowania negatywnych zmian chemicznych warstwy wierzchniej tworzywa (utlenianie). Znaczna poprawa własności tribologicznych polimeru na skutek promieniowania jonizującego oraz ograniczanie negatywnych skutków tego typu obróbki spowodowały, że materiał ten stosowany jest z powodzeniem do czasów obecnych. W połowie lat 90 zaczęto stosować wysoko usieciowany polietylen (Highly Cross-linked).

2.2.3 Charakter styku w strefie tarcia

Podobnie jak dla innych par ślizgowych zasadnicze znaczenie dla procesu tarcia ma rodzaj i charakter styku. Rozkład nacisków pomiędzy współpracującymi elementami wpływa na wartość siły tarcia oraz na prędkość zużywania. W zależności od typu endoprotezy występujący w nich styk charakteryzuje się różnym kształtem [40]. Kształty powierzchni styku w zależności od typu endoprotezy zostały przedstawione na rys. 5Rys. 5.

Największą koncentracją styku (rys. 5: b, c, d) w węźle tarcia charakteryzuje się endoproteza saneczkowa [40] (rys. 6). Występuje w niej syk „punktowy” lub „liniowy” [40]. W przypadku endoprotez całkowitych związanych (zawiasowych) lub kondylarnych styk ma charakter powierzchniowy. Elementy polimerowe mają odpowiednio wyprofilowany kształt zwiększający powierzchnię styku.

Rys. 6. Endoproteza saneczkowa z wkładką płaską i rozkład nacisków jednostkowych [158].