Processo de reconstrução 3D de liga de titânio

M. R. Baldissera, P. R. Rios, H. R. Z. Sandim, L. R. O. Hein

Resumo


As informações tridimensionais das microestruturas dos materiais são, geralmente, obtidas por estereologia quantitativa a partir de métodos tradicionais de metalografia bidimensional. Uma caracterização tridimensional direta permite visualizar e analisar a geometria, a morfologia e a conectividade dos componentes microestruturais. O processo de reconstrução 3D por seccionamento em série utiliza técnicas de metalografia clássica associada à reconstrução computacional. O processo engloba as seguintes etapas: remoção de camadas paralelas da amostra, através de polimento mecânico, aquisição e processamento das imagens, renderização e visualização 3D. Atualmente, as ligas de titânio são biomateriais muito atrativos, pois possuem excelentes propriedades mecânicas (baixo módulo de elasticidade), excelente biocompatibilidade e resistência à corrosão. As ligas de titânio com microestrutura porosa são utilizadas como revestimento em implantes ortopédicos maciços, pois são capazes de diminuir a diferença de rigidez que há entre o implante e o osso humano. A superfície áspera dos implantes porosos facilita o crescimento dos ossos nos poros, servindo como ancoradouro para a fixação biológica. A liga Ti6Al4V tem características satisfatórias para utilização em implantes ortopédicos, porém para projetar ótimos implantes com revestimentos porosos é necessário conhecer as características morfológicas e principalmente a conectividade dos poros. Assim, o processo de reconstrução 3D foi usado para analisar a morfologia e a distribuição espacial da porosidade da liga Ti6Al4V, produzida por metalurgia do pó, em relação às 3 temperaturas de sinterização adotadas na confecção das ligas. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura diminui o tamanho e a fração volumétrica, além de mudar completamente a morfologia e conectividade dos poros. Para a temperatura mais baixa (250 ºC) a fração volumétrica é de 14%, enquanto para as temperaturas mais altas a fração volumétrica é de 4% (1400 ºC) e 3% (1500 ºC).


Palavras-chave


Seccionamento em série, reconstrução 3D, ligas de titânio

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