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Desenvolvimento de implantes customizados em biomateriais metálicos utilizando sinterização direta de metais por laser

Processo: 16/09350-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 01 de fevereiro de 2017 - 31 de janeiro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Rubens Maciel Filho
Beneficiário:Rubens Maciel Filho
Pesquisador visitante: Miloslav Beres
Inst. do pesquisador visitante: Technical University of Kosice (TUKE), Eslováquia
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Assunto(s):Biomateriais metálicos  Intercâmbio de professores  Próteses e implantes 

Resumo

A manufatura aditiva vem sendo incorporada à área médica desde o final da década de 80 e, junto às técnicas de tomografia computadorizada e ressonância magnética, tornou possível a obtenção de biomodelos sólidos facilitando os procedimentos cirúrgicos e diminuindo riscos. Atualmente, a manufatura aditiva permite a produção de implantes customizados, adequando-os diretamente às necessidades do paciente. Dentre os biomateriais metálicos, as ligas de cobalto-cromo-molibdênio (CoCrMo) são os materiais mais utilizados em implantes ortopédicos. No caso das ligas de CoCrMo, a funcionalização de superfície tem sido amplamente utilizada com o intuito de incorporar propriedades antibacterianas específicas através da adição de íons de flúor, favorecendo a osteointegração dos implantes e melhorando o comportamento frente à corrosão. Este projeto visa a produção de implantes customizados utilizando a manufatura aditiva de metal. Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS - Direct Metal Laser Sintering) é uma nova técnica de fabricação aditiva, que produz produtos na forma próxima a final desejada. Um feixe de laser é utilizado para fundir o pó metálico, num processo controlado por computador seguindo um desenho 3D e construindo a estrutura camada por camada. O desperdício de material é reduzido, o tempo de desenho para produção é curto e estruturas complexas podem ser obtidas com o mínimo de operações de pós-produção e implantes customizados de baixo custo podem ser produzidas.Amostras e corpos-de-prova serão manufaturados a partir dos pós das ligas CoCrMo. Além da caracterização microestrutural e mecânica, o comportamento em corrosão e desgaste dos biomateriais será avaliado. A liga CoCrMo produzida pelo processo DMLS será funcionalizada, por meio de anodização, para o desenvolvimento de um biofilme nanoporoso de CrO2 em sua superfície. Ensaios in vitro serão realizados nas três ligas e também no biofilme. Na última etapa do projeto serão produzidos implantes customizados nas ligas biomédicas CoCrMo a partir do processo DMLS. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BERES, M.; SILVA, C. C.; SARVEZUK, P. W. C.; WU, L.; ANTUNES, L. H. M.; JARDINI, A. L.; FEITOSA, A. L. M.; ZILKOVA, J.; DE ABREU, H. F. G.; FILHO, R. M. Mechanical and phase transformation behaviour of biomedical Co-Cr-Mo alloy fabricated by direct metal laser sintering. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 714, p. 36-42, JAN 31 2018. Citações Web of Science: 3.
NOVOTNY, LADISLAV; DE ABREU, HAMILTON FERREIRA GOMES; ZAJAC, JOZEF; BERES, MILOSLAV. Imperfections generation in finite element models of welding. SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WELDING AND JOINING, v. 23, n. 2, p. 148-157, 2018. Citações Web of Science: 0.

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