Publicação: Utilização do processo de recozimento para geração de revestimento bioativo em peças produzidas por manufatura aditiva
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS
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A manufatura aditiva pelo processo Fused Filament Fabrication (FFF) é um método de fabricação que vem se destacando em relação a outros métodos de produção devido a sua facilidade e praticidade de uso além do seu baixo custo de fabricação e possibilidade de customização. Sendo assim, esse método apresenta grande potencial para fabricação de implantes poliméricos, desde que o material utilizado seja adequado. Na fabricação de implantes, um fator de extrema importância que deve ser considerado além do custo e praticidade de produção é a biocompatibilidade e capacidade de osseointegração. Nesse sentido, esse trabalho teve como objetivo utilizar um processo de recozimento, com a peça submersa em particulado cerâmico, para que fosse gerado um revestimento bioindutor pela adesão do particulado à superfície do implante a fim de promover a biocompatibilidade e osseointegração ao utilizar particulados de fosfato de cálcio (𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2) ou dióxido de titânio (TiO2). Dessa forma foram investigados os efeitos e significância dos parâmetros de recozimento e composição do particulado nas propriedades mecânicas da peça, por meio de ensaios de flexão, impacto e microdureza, assim como propriedades do revestimento, como espessura, rugosidade, microdureza e hidrofilicidade. Foi observado uma boa adesão do particulado, com espessura e rugosidade adequadas. Além disso, os resultados mostraram que o recozimento proporcionou um aumento da resistência à flexão apesar de baixa significância na alteração da tenacidade.
Abstract
Additive manufacturing using the Fused Filament Fabrication (FFF) process is a manufacturing method that has stood out from other production methods due to its ease and practicality of use, as well as its low manufacturing costs and the possibility of customization. As such, this method has great potential for manufacturing polymeric implants, as long as the material used is suitable. When manufacturing implants, an extremely important factor that must be considered, in addition to cost and practicality of production, is biocompatibility and osseointegration capacity. In this sense, the aim of this study was to use an annealing process, with the part submerged in ceramic particulate, to generate a bioinductive coating by adhering the particulate to the surface of the implant in order to promote biocompatibility and osseointegration when using calcium phosphate (𝐶𝑎3(𝑃𝑂4)2) or titanium dioxide (TiO2) particulates. The effects and significance of the annealing parameters and particle composition on the mechanical properties of the part were investigated by means of bending, impact and microhardness tests, as well as coating properties such as thickness, roughness, microhardness and hydrophilicity. Good particle adhesion was observed, with adequate thickness and roughness. Furthermore, the results showed that annealing led to an increase in flexural strength despite the low significance in the change in toughness.
Palavras-chave
Biocompatibilidade, Polímeros, Manufatura aditiva, Implantes, Revestimento bioativo, Biocompatibility, Polymers, Additive manufacturing, Implants, Bioactive coating, Engenharia mecânica
Citação
SANTOS, Thiago de Oliveira. Utilização do processo de recozimento para geração de revestimento bioativo em peças produzidas por manufatura aditiva. 2025. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
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