Busca avançada
Ano de início
Entree

Estudo e desenvolvimento de pós e bioligas metálicas processados por esferoidização via plasma indutivo por rádio frequência consolidados por técnicas de manufatura aditiva para confecção de próteses dentárias/médicas

Processo: 17/50161-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de outubro de 2017 - 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
Pesquisador responsável:Carlos Eduardo Podesta
Beneficiário:Carlos Eduardo Podesta
Empresa:Leona Indústria e Comércio de Materiais e Ligas Odontológicas e Médicas Ltda. - ME
Município: São Bernardo do Campo
Vinculado ao auxílio:13/50655-3 - Estudo, desenvolvimento e aprimoramento de pós metálicos atomizados a gás para aplicação e utilização no processo de sinterização a laser em metal e Electron Beam Melting EBM, para confecção de próteses odontológicas e médicas. Utilizando pós de ligas de cobalto-cromo, AP.PIPE
Assunto(s):Metalurgia do pó  Impressão tridimensional  Ligas metálicas  Próteses ortopédicas  Cobalto  Cromo 

Resumo

Na pesquisa desenvolvida no projeto PIPE I 2013/50655-3 foram caracterizados pós de ligas de Cobalto Cromo (Co-Cr) atomizados a gás com o objetivo de utiliza-los na manufatura aditiva (MA), viabilizando a utilização destes na produção de próteses médicas e odontológicas customizadas. Atualmente, as próteses médicas articulares e odontológicas são confeccionadas por técnicas tradicionais de fusão e usinagem que provocam elevado desperdício de matéria prima. Para validar a aplicação destes pós na confecção de próteses médicas e odontológicas utilizando-se a MA, estudou-se a consolidação dos pós pela técnica de "Selective Laser Sintering" (SLS). A partir de amostras consolidadas pela técnica mencionada foram realizadas análises comparativas entre as propriedades mecânicas de amostras fundidas e SLS. Simultaneamente, realizaram-se estudos para identificar quais características físicas, os pós devem apresentar para se obter o melhor rendimento no processo de MA. A partir destes estudos observou-se que pós esféricos e tamanho de 20 a 50 microns são os mais adequados para o processamento de MA usando a SLS. Na consolidação por SLS é usado pós com geometria esférica, visando alcançar maior eficiência do processo de consolidação, estes pós são obtidos por atomização a gás, o que normalmente é uma operação custosa. Apesar da atomização a gás ser de reconhecida qualidade na produção de pós esféricos, ainda assim, podem ter a presença de partículas de pós com características morfológicas e impurezas indesejáveis, tais como, satélites e regiões com presença de óxidos. Estas características prejudicam o escoamento e o espalhamento das partículas de pó, no processamento camada a camada em equipamentos de manufatura aditiva (MA) e reduzindo a eficiência da SLS. Com o objetivo de desenvolver pós com propriedades superiores, aos estudados no PIPE I, e também, visando aumentar o rendimento do processo de MA, possibilitando maior eficiência técnica e com melhor custo benefício, é proposto neste projeto um estudo de uma nova tecnologia de produção de pós usando o plasma por indução. O plasma por indução aplicado altera a morfologia da superfície da partícula, remove partículas satélites e aumenta a pureza das partículas, sendo assim, aumenta a escoabilidade e a densidade de empacotamento, além de eliminar a porosidade na superfície, conforme mencionado por (BOULOS, 2004), o que deve conduzir a melhores propriedades de desempenho da prótese ou implante. Neste estudo pretende-se empregar partículas de pós de qualquer geometria, que podem ser oriundas inclusive do processo de atomização a água e possuem geometria irregular. Portanto, utilizar-se-ia o imenso volume de pós atomizados a água existentes no mercado nacional e usando a aplicação de plasma por indução em pós de diferentes morfologias, visando obter pós esféricos. Estes pós poderiam se transformar em pós de maior valor agregado, podendo ser usados para MA por SLS e EBM (electon beam melting) em setores nobres, como a área médica e odontológica. Outros pós, também podem ser processados por estas técnicas e aumentando a possibilidade de utilização na indústria aeronáutica, automotiva e em outros setores. (AU)