Protótipos de grampos ortopédicos porosos de liga com memória de forma ni-ti: desenvolvimento e caracterização.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: SILVA, Paulo César Sales da.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Ligas com memória de forma; Ligas Ni-Ti; Estruturas porosas; Análise por elementos finitos; Grampos ortopédicos; Shape memory alloys; Ni-Ti alloys; Bone staple; Porous structures; Finite element analysis; Alliages à mémoire de forme; Alliages Ni-Ti; Pinces orthopédiques; Structures poreuses; Analyse par éléments finis; Aleaciones con memoria de forma; Aleaciones de Ni-Ti; Abrazaderas ortopédicas; Estructuras porosas; Análisis de elementos finitos; Engenharia de Processos
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/31891

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.