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CONEM 2018
X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica
Simulação Computacional do Comportamento Termomecânico de Grampos Ortopédicos Arquitetados de Liga com Memória de Forma Ni-Ti Obtidos por Fundição de Precisão
Submission Author:
Paulo César Sales da Silva , PB
Co-Authors:
Paulo César Sales da Silva, Carlos Jose de Araujo
Presenter: Paulo César Sales da Silva
doi://10.26678/ABCM.CONEM2018.CON18-1042
Abstract
As Ligas com Memória de Forma (LMF) Ni-Ti estão se apresentando nas últimas décadas potenciais materiais metálicos para a fabricação de implantes médicos. Isso ocorre devido às funcionalidades únicas como força constante em partes ósseas ao longo da recuperação do paciente e biocompatibilidade, além de valores de módulo de elasticidade que podem se situar entre 25 e 50 GPa. Paralelamente, considera-se que as tecnologias de fundição de precisão podem se tornar uma alternativa promissora e rentável financeiramente para a fabricação de peças de LMF Ni- Ti. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar simulações numéricas do comportamento termomecânico de protótipos de grampos ortopédicos a serem fabricados por fundição de precisão a partir de uma LMF Ni-Ti. Para tanto, partiu-se de uma configuração (design) comercialmente disponível em liga de titânio convencional (Ti-Al-V), que não apresenta comportamento funcional de geração de esforço mecânico. Essa configuração original foi arquitetada com a inclusão de poros celulares de geometrias circular, quadrada e hexagonal, permitindo reduções de rigidez de aproximadamente 28,8 % em relação ao protótipo sólido. As simulações realizadas indicam que após uma abertura de aproximadamente 3 mm entre 0 ºC e -10 ºC e instalação na fratura, esses grampos poderão gerar forças variando entre 20 N e 35 N, contribuindo para provavelmente facilitar a vascularização do tecido ósseo.
Keywords
Grampos ortopédicos, simulação numérica, ANSYS, Ni-Ti, Fundição de Precisão
