Ligas Avançadas de Titânio com Gradientes Funcionais Preparadas por Fusão Seletiva a Laser

Resumo

Esta proposta de trabalho será realizada em estreita cooperação entre a Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), o Departamento de Física de Materiais da Faculdade de Matemática e Física da Charles University (CUNI) e o Departamento de Métodos Ultrassônicos do Instituto de Termomecânica da Academia Tcheca de Ciências. A articulação humana (como a articulação do quadril) são estruturas complexas que operam sob condições críticas. A substituição total da articulação de quadril é a solução definitiva quando a articulação natural não pode operar adequadamente e é considerada uma grande conquista na cirurgia ortopédica. No entanto, o material de implante apropriado também é um grande desafio para os cientistas de materiais. Com foco na haste de uma prótese total de quadril, o material do implante deve atender a vários requisitos, a saber: alta resistência mecânica, módulo de elasticidade adequado, alta resistência à fadiga e boa resposta biológica. As ligas de titânio aparentam ser a solução definitiva a esse respeito. No entanto, nem todos os requisitos podem ser obtidos ao mesmo tempo. O principal objetivo deste projeto é empregar a fusão seletiva a laser para a fabricação de componentes com gradientes funcionais por meio da variação da composição química. Este objetivo será alcançado por meio da realização das seguintes tarefas: (a) Produção de novas ligas homogêneas do sistema Ti-Nb-Fe-Sn; (b) Produção de novas ligas com gradientes de composição baseadas em Ti-(20-30)Nb-(1-3)Fe-(0-8)Sn (% em peso) e (c) Desenvolvimento de metodologia para obtenção de componentes com geometria complexa e com gradientes de composição por fusão seletiva a laser. (AU)