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Fabrico e caracterização mecânica de placas estabilizadoras de fraturas em material compósito polimérico

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Resumo:Fraturas são eventos com altíssima ocorrência e que, além dos impactos na qualidade de vida, geram enormes gastos por todo o mundo. Para auxiliar nos processos de consolidação óssea após um destes incidentes, são utilizadas placas estabilizadoras de fratura, normalmente, fabricadas em materiais metálicos. Contudo, estes materiais apresentam algumas desvantagens, tais como os efeitos adversos provocados pela corrosão, as falhas por fadiga, as reações alérgicas, o custo, considerado alto e, principalmente, o fenômeno da blindagem óssea: uma redução na densidade dos ossos devido à alta rigidez do implante. Visando contornar tais problemas, o objetivo deste estudo foi fabricar e caracterizar placas estabilizadoras de fratura em material compósito de resina poliuretana (PU) reforçada com fibra de vidro. Para tal, foram concebidas e simuladas diferentes geometrias; o material foi avaliado em tração e, posteriormente, os implantes na flexão em 4 pontos. As simulações numéricas não mostraram diferenças significativas nas propriedades em flexão dos diferentes modelos avaliados, desta forma, o modelo mais utilizado atualmente foi adaptado para o fabrico em compósito. Em tração, a resina PU utilizada demostrou aumento de 102% na tensão máxima atingida quando se empregou 15 Wf% de reforços. Nas placas, a inserção de reforços entre 10 a 25% também aumentou a rigidez estrutural em 126-165%, comparativamente com as amostras de PU pura. Por outro lado, alterações no número de furos, de 4 para 6, reduziram a tensão máxima atingida em 40%. Quanto ao processo utilizado, este apresentou baixo custo, foi altamente customizável e permitiu o desenvolvimento de geometrias complexas. Desta forma, mesmo que os valores de resistência e rigidez ainda precisem aumentar para utilização segura quando implantado, os métodos adotados mostraram-se uma alternativa efetiva para o fabrico e caracterização deste tipo de dispositivo.
Autores principais:Sales, Flaminio
Assunto:Placas estabilizadoras de fraturas Regeneração óssea Flexão Processo de fabrico Biomateriais
Ano:2020
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Instituto Politécnico de Bragança
Idioma:inglês
Origem:Biblioteca Digital do IPB

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