Estudo da deposição de hidroxiapatita sobre aço inoxidável via manufatura aditiva com laser

Estudo da deposição de hidroxiapatita sobre aço inoxidável via manufatura aditiva com laser

Alternative title Study of the deposition of hydroxyapatite on stainless steel via additive manufacturing with laser
Author Soares, Thales Maziero Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Oliveira, Aline Capella de Autor UNIFESP Google Scholar
Graduate program Não se aplica
Abstract Técnicas de manufatura aditiva, envolvendo processamento de metais e ligas metálicas, têm sido consideradas para produção de peças ou protótipos, a partir de materiais biocompatíveis de aplicação biomédica. Aços inoxidáveis austeníticos, como o 316L, são amplamente considerados na fabricação de implantes temporários, devido às suas boas propriedades mecânicas e sua resistência a corrosão, embora não sejam capazes de ligar-se ao tecido ósseo. Por outro lado, cerâmicas de fosfato de cálcio, como a hidroxiapatita (HA) são bioativas, mas apresentam elevada fragilidade sob solicitação mecânica. Dessa forma, a associação entre o aço inoxidável recoberto com HA apresenta-se como uma alternativa interessante em aplicações envolvendo formação óssea ao redor de peça implantada. Para isso, esse é um trabalho teórico, onde o objetivo é estudar viabilidades da deposição de HA sobre substrato de aço inoxidável 316L, via manufatura aditiva, utilizando laser, considerando os processos de fusão ou sinterização seletiva a laser. O trabalho mostra as possibilidades existentes para esse tipo de aplicação e analisa as dificuldades para aplicação do procedimento. Chegando à conclusão que é possível obter recobrimentos de Hidroxiapatita em aço inoxidável 316L com propriedades adequadas para uso biomédico, obtendo-se camadas uniformes e com controle de espessura, variando-se parâmetros do laser. Propõe-se trabalhos futuros com intuito de difundir a técnica e obter padrões de processamento para diversos tipos de prótese.

Additive manufacturing techniques, involving the processing of metals and metal alloys, have been considered for the production of parts or prototypes, from biocompatible materials for biomedical applications. Austenitic stainless steels, such as 316L, are examined in the manufacture of necessary implants, due to their good mechanical properties and their resistance to corrosion, although they are not able to bind to bone tissue. On the other hand, calcium phosphate ceramics, such as hydroxyapatite (HA), are bioactive, but have high fragility under mechanical stress. Thus, an association between stainless steel coated with HA is an interesting alternative in applications involving bone formation around an implanted part. For this, this is a theoretical work, where the objective is to study the feasibility of the deposition of HA on 316L stainless steel substrate, via additive manufacturing, using laser, considering the selective laser melting or sintering processes. The work shows the existing possibilities for this type of application and analyzes the difficulties in applying the procedure. Reaching the conclusion that it is possible to obtain Hydroxyapatite coatings in 316L stainless steel with properties suitable for biomedical use. Obtaining uniform layers with thickness control, varying the laser parameters. Future work is proposed in order to disseminate the technique and obtain processing standards for different types of prostheses.
Keywords Manufatura aditiva
Laser
Hidroxiapatita
Aço inoxidável 316L
Aplicações biomédicas
xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-coverage São José dos Campos/SP
Language Portuguese
Sponsor Não recebi financiamento
Date 2021-02-23
Published in Soares, M. T. Estudo da deposição de hidroxiapatita sobre substrato de aço inoxidável via manufatura aditiva com laser. Trabalho de Conclusão de Curso, graduação em Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Paulo, UNIFESP, São José dos Campos, Brasil, 2021.
Knowledge area Outra
Publisher Universidade Federal de São Paulo
Extent 43 f.
Access rights Open access Open Access
Type Trabalho de conclusão de curso de graduação
URI https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/60569

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Name: TCC 2 - SUBMISSÃO FINAL.pdf
Size: 691.6Kb
Format: PDF
Description: Trabalho de conclusão de curso versão final
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