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レーザマイクロテクスチャリングによる高摩擦な表面創製

机译:レーザマイクロテクスチャリングによる高摩擦な表面創製

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摘要

摩擦力により締結する機械要素部品において締結力などの要求性能を満たすためには,一定以上の摩擦係数が安定的に発揮される必要がある.締結部の設計において,座面やねじ面の摩擦係数を0.15程度と金属の摩擦係数と比較して低めに設定することが一般的である背景には,締結表面の汚れや片当たりなどが考慮されていると考えられる.例えば,図1における左側の図のようなチタン合金製の脊椎用インプラント設置の例では,同図の右側の断面図のようにロッドの上側のセットスクリューとその下の部品(Cリング)との摩擦力によりロッドを固定している.摩擦によりロッドを確実に固定することは,椎間障害等を防止するために非常に重要である.また,ロッドよりも上側に突出する部分がその周辺組織を圧迫することにより愁訴の原因になることや,外見的にも目立たない方が良いなどの理由により小型化が求められている.しかし,突出部の小型化はすなわちスクリュー寸法の減少を意味し,締結長さの低下や強度低下による軸力低下が生じる.一つの案としてCリング表面の摩擦係数を向上させると,締結時のトルクに影響せず固定力に直接的に効果を発揮する.摩擦係数が増加すると,その分低い垂直荷重で同一の摩擦力(固定力)が発揮されるため,部材の小型化が可能となる.

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