Lazer yüzey desenleme parametrelerinin ultra-yüksek moleküler ağırlıklı polietilen yüzeylerin tribolojik performanslarına etkisinin incelenmesi

Yüzey desenleme yöntemleri birçok endüstri dalında malzemelere; yağlayıcılık, hidrofobiklik, sürtünme ve aşınmayı azaltıcı etkiler oluşturma gibi farklı özellikler kazandırmak için kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında kalça implant bağlantılarındaki sürtünmenin dolayısı ile aşınma etkilerinin oluşturduğu yüzey hasarı ve sınırlı ömür gibi olumsuzlukların azaltılması amaçlanmıştır. Kalça protezi içerisinde eş çalışan parçalar arasında yer alan ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen yüzeylerine nanosaniye lazer ve femtosaniye lazerler ile desenlemeler yapılarak tribolojik testler ile sürtünme ve aşınma değerleri hesaplanmıştır. Tribolojik deney kapsamında 3 farklı malzeme kullanılmış ve bu malzemeler çapraz bağlı polietilen olan GUR 1020 XL (ÇUYMAPE), çapraz bağlı vitamin E katkılı polietilen olan GUR 1020 EXL (VE-ÇUYMAPE) ve standart polietilen (UYMAPE)'dir. Malzemelerin sürtünme katsayıları incelendiğinde VE-ÇUYMAPE en düşük sürtünme katsayısına ve aşınmaya karşı en dirençli olduğu tespit edilmiştir. Test edilen 3 farklı mikro-çukur alan desen yoğunluğu (%5, %10 ve %15) değerlerinden en düşük sürtünme katsayısı %10 alan desen yoğunluğuna sahip olan numunelerde ortaya çıkmıştır. Desenli UYMAPE, desensiz versiyonları ile karşılaştırıldığında malzemenin aşınmaya karşı direnci yaklaşık %20 oranında olmuştur. Ayrıca malzeme grupları için alan desen yoğunluğu aşınma üzerinde en etkili faktör olduğu tespit edilmiştir.