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Work

Prototypes of porous alloy orthopedic clamps with ni-ti shape memory: development and characterization.

Year: 2023
Type: dissertation
Abstract: Grampos ortopédicos de Ligas com Memória de Forma (LMF) do sistema binário Níquel-Titânio (Ni-Ti) Superelásticos (SE) são fixadores metálicos funcionais que possuem a capacidade única de exercer compressão contínua durante a recuperação da forma e compressão dinâmica, alinhando-se aos fatores mecanobiológicos associados à cicatrização óssea. Neste trabalho, foram utilizadas duas ligas de LMF Ni-Ti produzidas pelos processos VIM (Vaccum Induction Melting) e EBM (Electron Beam Melting) para testar a fabricação de protótipos de grampos porosos utilizando a tecnologia de fundição de precisão auxiliada por manufatura aditiva. Os resultados obtidos mostraram que a liga base EBM forneceu a melhor fundidibilidade para obter tais protótipos. Portanto, protótipos produzidos mostraram o comportamento mecânico de superelasticidade à isoterma de 37 °C, apresentando uma redução de até 20% no valor de força máxima, gerada na condição de máxima abertura das hastes, quando comparado a grampos densos. A rigidez secante variou com a temperatura e se situou na faixa entre 13 N/mm e 27,5 N/mm, apresentando uma redução de aproximadamente 14,1 % a 37 °C, quando comparado ao grampo denso. Por fim, foram avaliados a influência de parâmetros geométricos no comportamento mecânico e da distribuição de tensões e fração de martensita. Com isso, observou-se que o ângulo inicial das hastes possui uma maior influência na força gerada e que os poros introduzem concentradores de tensão, elevando assim os níveis de tensões e consequentemente a fração de martensita. Logo, foi possível demonstrar que a tecnologia pode ser utilizada para a obtenção de tais produtos, inclusive com a possibilidade de customização. E que tal tecnologia pode ser estendida para outros dispositivos médico implantáveis, como placas de fixação óssea, pinos e parafusos.
Language: Portuguese
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7120732940
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