Estudio del efecto del texturizado en la biolubricación del par tribológico AISI 316L/UHMWPE

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se investigó el efecto de las proteínas sobre el coeficiente de fricción de superficies lisas y texturizadas de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) en contacto contra una bola de acero inoxidable 316L bajo diferentes parámetros de operación: rodamiento puro, rodamiento/deslizamiento, deslizamiento puro, súper deslizamiento, cargas, velocidad media, lubricando las superficies con suero bovino y agua destilada. La superficie de los discos de UHMWPE se maquinaron para agregar cavidades de geometría circular, las cuales funcionan como trampas de partículas de desgaste y reservas del lubricante, generando una presión adicional, con la finalidad de mejorar la lubricación del par tribológico al reducir el coeficiente de fricción. El estudio tribológico se realizó utilizando un tribómetro de bola en disco (mini traction machine) bajo condiciones extendidas de una prótesis de rodilla izquierda. El análisis de los datos experimentales del coeficiente de fricción se desarrolló mediante modelos de regresión que permitieron cuantificar el efecto de los diferentes factores implicados. Los resultados demostraron que el utilizar superficies texturizadas de UHMWPE lubricadas con suero bovino ayudan a reducir el coeficiente de fricción, debido a que el texturizado ayuda a propiciar una película lubricada con mayor viscosidad gracias a la acumulación de proteínas que se presenta en la entrada del contacto bajo diferentes condiciones de movimientos como rodamiento y rodamiento/deslizamiento. ABSTRACT: In this work, the effect of proteins on the coefficient of friction of smooth and textured surfaces of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) in contact against a 316L stainless steel ball was investigated under different operating parameters: pure bearing, rolling / slip, pure slip, super slip, loads, medium speed, lubricating surfaces with bovine serum and distilled water. The surface of the UHMWPE discs was machined to add cavities of circular geometry, which function as traps for wear particles and lubricant reserves, generating additional pressure, to improve the lubrication of the tribological torque by reducing the coefficient of friction. The tribological study was carried out using a disc ball tribometer (mini traction machine) under extended conditions of a left knee prosthesis. The analysis of the experimental data of the friction coefficient was developed by means of regression models that allowed to quantify the effect of the different factors involved. The results showed that the use of textured UHMWPE surfaces lubricated with bovine serum helps to reduce the coefficient of friction, since the texturing helps to promote a lubricated