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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
ANÁLISE DE FADIGA EM UM DISPOSITIVO DE FUSÃO LOMBAR TRANSFORAMINAL (TLIF) EB-PBF TI6AL4V
Submission Author:
Leandro Cardoso da Silva , SP , Brazil
Co-Authors:
Leandro Cardoso da Silva, Gilmar Batalha
Presenter: Leandro Cardoso da Silva
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0007
Abstract
Na Manufatura Aditiva por fusão de feixe de elétrons (EBM-PBF), as próteses de fusão lombar têm sido a escolha dos fabricantes, pois o processo de Manufatura Aditiva EBM-PBF possibilita a construção de geometrias complexas e otimizadas para aplicação em produção de larga escala. As normas relevantes para a validação mecânica deste produto são ensaios estáticos e dinâmicos em constante evolução, regidos de forma homologadora com requisitos a serem atendidos para comprovar a validação estrutural e garantir a erradicação de problemas. A grande área da mecânica estrutural vem trabalhando preventivamente em cálculos estruturais para antecipar problemas decorrentes de cargas especificadas em projetos, em relação à geometria e materiais concebidos pelos projetistas e idealizadores de próteses por meio de simulações computacionais. Esta pesquisa tem como objetivo aplicar o estudo da fadiga computacional em um Dispositivo de Fusão Lombar Transforaminal (TLIF) utilizando dados de teste de fadiga de alto ciclo (HCF), através do Método de Análise de Elementos Finitos (MEF) para representar os danos mecânicos ocorridos no teste físico. Dadas as propriedades mecânicas do material (módulo de elasticidade, resistência ao escoamento, resistência à tração e densidade), os corpos de prova de de fadiga (HCF) foram testados para avaliação da vida em fadiga entre 107 para melhorar a duração do teste em comparação com os métodos tradicionais. Essas análises preventivas e preditivas trazem uma possibilidade futura de desenvolvimento de modelos geométricos de próteses lombares capazes de atender aos ensaios físico-mecânicos solicitados pela norma ASTM F2077-18, que utilizam procedimentos que ainda aplicam os métodos tradicionais, caros e extremamente demorados. Os resultados obtidos através do MEF foram eficazes, mostrando que este método preditivo pode auxiliar no desenvolvimento de novos produtos fabricados por Manufatura Aditiva por fusão de feixe de elétrons aplicados a liga de Titânio grau 5.
Keywords
manufatura aditiva, Feixe de Elétrons, fadiga, Titânio Ti-6Al-4V, Dispositivo de Fusão Lombar
