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Fabricación de piezas porosas de titanio por manufactura aditiva

Authors: Marquina Plaza, Andrea;

Fabricación de piezas porosas de titanio por manufactura aditiva

Abstract

El proyecto desarrollado se basa en la comparación de las propiedades que presentan las estructuras porosas de titanio fabricadas por dos métodos de manufactura aditiva: la impresión 3D y el sinterizado laser. Además de las dos técnicas de fabricación, se han comparado dos tipos de geometrías: filamentos ortogonales y filamentos en forma de panel de abeja. El estudio se ha centrado en la fabricación de las muestras en el laboratorio mediante la extrusión de la tinta creada con polvo de titanio irregular comercialmente puro de grado 2 y copolímero Pluronic F127, elemento aglutinador que le proporciona la viscosidad necesaria a la mezcla. Posteriormente han sido sometidas a un post-procesado de sinterizado y eliminación del aglutinante proporcionando una mejora de las condiciones mecánicas de la pieza. Tras la fabricación de las muestras y la obtención de las piezas manufacturadas a láser gracias un proveedor externo, se ha procedido a la caracterización física, química y biológica de las estructura. Se han realizado ensayos mecánicos de compresión, ensayos de microdureza y metalografía para analizar las propiedades mecánicas de las muestras. Posteriormente, se ha comprobado la composición química de cada una de las variedades de estructura y se ha procedido al recubrimiento de fosfato de calcio por electrodeposición. Se han caracterizado las piezas con microscopia electrónica y se han ensayado a compresión para ver los efectos mecánicos del recubrimiento en las muestras. Seguidamente, se ha añadido nitrato de plata al recubrimiento anterior para comprobar las reacciones antibacterianas que tienen las estructuras, ya que la plata es conocida por tener propiedades bactericidas. Finalmente, se ha logrado la comparación de las propiedades analizadas de las cuatro variedades de muestras, se ha alcanzado con éxito el recubrimiento de las piezas con una capa de fosfato de calcio, óptimo para promover la osteointegración y osteoconducción del sistema implante-hueso y se ha conseguido complementarla con partículas de plata observando posteriormente su reacción antibacteriana por contacto directo en un sembrado de bacterias S. aureus.

Country
Spain
Keywords

Titanium, propiedades mecánicas, Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials, Titani, titanio, fosfato de calcio, antibacteriana, manufactura aditiva, :Enginyeria dels materials [Àrees temàtiques de la UPC], Fabricació

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