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Título: Um breve estudo da porosidade em ligas de titânio aplicado como biomaterial
Título(s) alternativo(s): A brief study of the porosity in titanium alloys applied as biomaterial
Autor(es): Sedans, Karina Andressa Alves
Orientador(es): Peres, Fabiano Moreno
Palavras-chave: Porosidade
Ligas de titânio
Metalurgia do pó
Tomografia computadorizada por raios x
Porosity
Titanium alloys
Powder metallurgy
Data do documento: 8-Jul-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: SEDANS, Karina Andressa Alves. Um breve estudo da porosidade em ligas de titânio aplicado como biomaterial. 2019. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
Resumo: Este trabalho envolve o estudo da porosidade em ligas de titânio para aplicação médica. O objetivo do trabalho é aferir valores como: porosidade total, distribuição de tamanho de poros e interconectividade, a fim de relacioná-los com as propriedades mecânicas e biológicas do implante. As primeiras tratam da inclusão de poros na estrutura para que se diminua o módulo elástico do material, o que leva à diminuição do desgaste e aumento de sua vida útil; enquanto a última está relacionada à fixação da prótese, pois os poros servem como pontos de ancoramento para o crescimento interno do osso. Assim, foi analisada uma amostra da liga Ti-6Al-4V fabricadas por sinterização direta de metais por laser (DMLS). É apresentada a técnica de microtomografia de raios X como importante técnica de análise não destrutiva para se identificar a estrutura interna do material. Através desta, foram identificados os parâmetros de porosidade da amostra: percentual de porosidade, tamanho médio dos poros, distribuição de tamanhos de poro. Também foi gerado um modelo tridimensional da amostra para melhor visualização da interconectividade dos poros. As fases presentes na amostra foram confirmadas pela difratometria de raios X. Foram realizados os ensaios mecânicos de microdureza e tração, acrescida da análise fractográfica da amostra ensaiada sob tração.
Abstract: This work involves the study of porosity in titanium alloys for medical application. The objective of this work is to measure values ​​such as: total porosity, pore size distribution and interconnectivity, in order to relate them to the mechanical and biological properties of the implant. The first deals with the inclusion of pores in the structure to reduce the elastic modulus of the material, which leads to decreased wear and increase of its useful life; while the latter is related to prosthesis fixation, as the pores serve as anchor points for internal bone growth. Thus, a sample of Ti-6Al-4V alloy manufactured by direct laser metal sintering (DMLS) was analyzed. The technique of X-ray microtomography is presented as an important non-destructive analysis technique to identify the internal structure of the material. Through this, the porosity parameters of the sample were identified: porosity percentage, average pore size, pore size distribution. A three-dimensional sample model was also generated for better visualization of pore interconnectivity. The phases present in the sample were confirmed by X-ray diffraction. The microhardness and tensile mechanical tests were performed, together with the fractographic analysis of the tensile tested sample.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12168
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