A Consolidação de Pós de Titânio via extrusão angular

Texto de apoio

Objetivo do estudo : Analisar a viabilidade da consolidação de pós de titânio puro via Extrusão Angular em Canal. Visando a obtenção de um material que atenda aos requisitos para as aplicações em implantes.

Titânio:  As pesquisas de materiais na área biomédica, visando a aplicação em implantes, estão pautadas no desenvolvimento de ligas com baixo módulo de elasticidade. Esse aspecto físico permite uma interação mais eficiente entre o implante e osso humano. A partir de estudos realizados, o titânio se mostrou mais eficiente do que os outros metais convencionais utilizados em aplicações aeroespaciais, automotivas e biomédicas. O titânio e suas ligas são geralmente escolhidos na aplicação em biomateriais por apresentarem alta resistência a corrosão conferida pela formação de uma camada de óxido TiO2 aderente e protetora; biocompatilidade, ósseointegração e biofuncionalidade que consiste na razão resistência a fratura pelo módulo de elasticidade em comparação. Como desvantagem em relação à utilização deste metal e de suas ligas, podemos citar a toxicidade e o elevado custo de extração e fabricação.

Sinterização: A fabricação de peças metálicas através de matéria prima na forma de pós permite a fabricação de componentes com características estruturais e físicas que dificilmente podem ser alcançadas através de processos da metalurgia convencional. A grande vantagem da metalurgia do pó é possibilitar a obtenção de produtos com formas definitivas, dentro de tolerâncias muito estreitas, sem a necessidade de usinagem posterior ou outra operação de acabamento. A partir disto, é possível diminuir custos consideravelmente, devido à redução de material perdido durante os processos de usinagem. A sinterização convencional pode ser definida como um processo termicamente ativado, que promove união das partículas em uma estrutura predominantemente sólida, através de transferência de massa por difusão atômica. Esse fenômeno consiste no aquecimento do material previamente compactado a uma temperatura inferior ao ponto de fusão da amostra, por longos períodos de tempo e sob atmosfera controlada. A utilização de atmosferas protetoras pode ser considerada como o fator primordial na sinterização de pós metálicos, tendo como finalidade a prevenção ou a mitigação das reações químicas, principalmente a oxidação

Consolidação por Deformação Plástica Severa: A consolidação por deformação plástica severa está baseada na união de superfícies, devido à grande deformação imposta sobre as partículas. No caso da consolidação via Extrusão Angular em Canal, o cisalhamento das partículas acontece quando elas passam pela zona de deformação na intersecção dos dois canais, podendo ocorrer uma consolidação das partículas submetidas a deformação cisalhante. Esse processo pode ser realizado em baixas temperaturas, tornando tal opção bastante atraente em comparação aos processos convencionais da Metalurgia do Pó. Nestes, a união entre as partículas envolvem longos períodos de tempo e altas temperaturas. Esses fatores podem ocasionar oxidação além da porosidade residual, também depende da temperatura e tempo de processamento. Isto acarreta um aumento de custos de produção.

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