PofoliaPofolia ile paylaşıldı

International Journal of Heat and Mass Transfer· 2026Q1

Biyonik Mikro-Aşındırıcı Damla Islatma İçin Dinamik Yüzey Gerilimi Açısı Modeli

Dynamic contact angle model of bionic micro-abrasive droplet wetting and experimental study

Sijia Zhu, Xianggang Kong, Min Yang, Qing'an Yin ve diğerleri

Kısa özet

Biyonik mikro-taşlama aletlerindeki soğutucu damla ıslanmasını kemik taşlama sıcaklığına bağlayan yeni bir dinamik yüzey gerilimi açısı modeli deneysel olarak doğrulandı (%7,67-12,28 hata payı) ve tutarlı değişim eğilimleri gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Santrifüj kuvvet, yüzey gerilimi, aşındırıcı sabitleme kuvveti ve viskoz direnci dikkate alan biyonik mikro-taşlama aletleri için bir dinamik yüzey gerilimi açısı modeli oluşturuldu.
  • Model, alet dönme hızı, aşındırıcı elek numarası ve pürüzlü yüzey kayma etkilerini entegre eder.
  • Dinamik yüzey gerilimi açısı modelinin deneysel doğrulaması %7,67 ila %12,28 arasında hatalar gösterdi.
  • Kemik mikro-taşlama deneyleri, taşlama sıcaklığının alet dönme hızı ve damla dinamik ıslanma durumu tarafından ortaklaşa kontrol edildiğini gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Micro-grinding techniques are widely used in orthopedic surgeries involving bone tissue removal. However, insufficient dynamic wetting of coolant droplets on rotating micro-grinding tools can disrupt coolant coverage and interfacial heat transfer, causing thermal damage during bone micro-grinding. Bionic hydrophilic/hydrophobic tools inspired by desert beetles offer a promising approach, but the relationship between droplet wetting dynamics and grinding temperature remains unclear. This study investigated droplet dynamics and interfacial forces on bionic micro-grinding tools to clarify their wetting behavior and its relationship with grinding temperature. The combined effects of centrifugal force, surface tension, abrasive pinning force, and viscous resistance on dynamic wetting were analyzed. A dynamic contact angle model was established incorporating tool rotational speed, abrasive mesh number, and rough-surface slip effects. Experimental observations of dynamic contact angle evolution validated the model, with errors ranging from 7.67% to 12.28%. Bone micro-grinding experiments further examined the effects of grinding parameters on temperature. The results showed that grinding temperature was jointly governed by tool rotational speed and droplet dynamic wetting state, with dynamic contact angle and temperature exhibiting consistent variation trends. These findings clarify the connection between coolant wetting dynamics and thermal responses and provide a theoretical basis for understanding dynamic wetting on bionic tool surfaces and supporting temperature control during high-speed bone micro-grinding.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science