Análise de dados de ensaio de fadiga por Extensometria em prótese de quadril da liga Co-28Cr-6Mo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27854

Palavras-chave:

Próteses de Quadril; ASTM F75; Ensaio de Fadiga; Extensômetria; ABNT NBR 7206-6:2013.

Resumo

A ANVISA realizou alterações em sua regulamentação, estabelecendo novos valores para os ensaios de fadiga, aumentando o número de ciclos que as próteses devem suportar sem apresentar falhas. A norma utilizada é a ABNT NBR 7206-6:2013, na qual todas as próteses que estão sendo comercializadas devem ser testadas nos novos parâmetros. Neste artigo, foram realizados estudos com base na exigência de revalidação da liga metálica Co-26Cr-6Mo (ASTM F75). Foram realizadas caracterizações microestruturais (Microscopias Óptica e Eletrônica de Varredura) e ensaios de fadiga, com o objetivo de obter o comportamento mecânico e as características dos materiais utilizados nas próteses de quadril e compare-los com a norma. O tamanho de grão e os teores de inclusão foram controlados. Da mesa forma, as próteses resistiram a 10.000.000 de ciclos, e não apresentando trincas, nem deformações plásticas, possibilitando o uso biomédico desta liga de acordo com as novas regulamentações. Os ensaios de tração e o ensaio de líquido penetrante também foram realizados para obtenção dos parâmetros das propriedades físicas relacionadas. Na análise com extensômetros foi possível detector a deformação puramente elástica que ocorreu com a aplicação da carga durante os ensaios de fadiga, resultando em uma pequena variação de tensão no sistema de aquisição de dados.

Referências

Ateshian, G. A. (1994). A stereophotogrammetric method for determining in situ contact areas in diarthrodial joints, and a comparison with other methods. Journal of Biomechanics, 27(1), 111–124. https://doi.org/10.1016/0021-9290(94)90038-8

Bezerra, E. (2017). Avaliação de não conformidades de próteses de quadril fabricadas com ligas de titânio e aço inox. Matéria (Rio de Janeiro), 22(1). https://doi.org/10.1590/s1517-707620170001.0114

Chen, Q., & Thouas, G. A. (2015). Metallic implant biomaterials. Materials Science & Engineering. R, Reports: A Review Journal, 87, 1–57. https://doi.org/10.1016/j.mser.2014.10.001

Costa, L. dos S. (2021). Hip arthroplasty: Effective rehabilitation protocols. Research, Society and Development, 10(4), e45510414370. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14370

Dias, D. F., & Gonçalves, S. J. da C. (2021). Falhas em implantes de quadril. Research, Society and Development, 10(11), e357101119668. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i11.19668

Geetha, M. (2009). Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants – A review. Progress in Materials Science, 54(3), 397–425. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2008.06.004

Guarniero, R. (2010). Displasia do desenvolvimento do quadril: atualização. Revista Brasileira de Ortopedia, 45(2), 116–121. https://doi.org/10.1590/s0102-36162010000200002

Guesser, W. L. (2009). Propriedades mecânicas dos ferro fundidos, Issuu. https://issuu.com/editorablucher/docs/issuu_ferros_fundidos_isbn9788521205012.

Hanawa, T. (2002). Evaluation techniques of metallic biomaterials in vitro. Science and Technology of Advanced Materials, 3(4), 289–295. https://doi.org/10.1016/s1468-6996(02)00028-1

Hanawa, T. (2004). Metal ion release from metal implants. Materials Science & Engineering. C, Materials for Biological Applications, 24(6–8), 745–752. https://doi.org/10.1016/j.msec.2004.08.018

Hodge, W. A. (1986). Contact pressures in the human hip joint measured in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 83(9), 2879–2883. https://doi.org/10.1073/pnas.83.9.2879

Manivasagam, G. (2010). Biomedical Implants: Corrosion and its Prevention - A Review. Corrosion Science, 2, 40–54.

Matos, D. B. (2020). Instrumentação de um sistema de sensoriamento: montagem de uma plataforma protótipo para a aquisição do empuxo de propulsores eletromecânicos / instrumentation of a sensing system: assembly of a prototype platform for the purchase of electromechanical propellers. Brazilian Journal of Development, 6(10), 78039–78050. https://doi.org/10.34117/bjdv6n10-290

McKee, G. K., & Watson-Farrar, J. (1966). Replacement of arthritic hips by the McKee-Farrar prosthesis. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume, 48(2), 245–259. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/5937593/

Niinomi, M. (2007). Fatigue characteristics of metallic biomaterials. International Journal of Fatigue, 29(6), 992–1000. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2006.09.021

Niinomi, M. (2012). Development of new metallic alloys for biomedical applications. Acta Biomaterialia, 8(11), 3888–3903. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2012.06.037

Paul, J. P. (1976). Force actions transmitted by joints in the human body. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. Royal Society (Great Britain), 192(1107), 163–172. https://doi.org/10.1098/rspb.1976.0004

Savilahti, S. (1997). Survival of Lubinus straight (IP) and curved (SP) total hip prostheses in 543 patients after 4-13 years. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery, 116(1–2), 10–13. https://doi.org/10.1007/bf00434092

Silva, C. G. I. da, & Gemelli, E. (2020). Influência da corrosão e de tensões cíclicas alternadas na vida em fadiga dos ferros fundidos nodulares das classes FE 50010 e FE 50007. Matéria (Rio de Janeiro), 25(2). https://doi.org/10.1590/s1517-707620200002.1024

Silva Junior, W. C. (2021). Obtaining the predicted number of cycles of femoral prosthesis manufactured with ASTM F138 and ASTM F75 aloys, applying the method of finite element. Journal of Physics. Conference Series, 1730(1), 012026. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1730/1/012026

Souza, C. M. P., & Silva Junior, W. C. (2019). Comparação de desempenho da prótese de quadril fabricas nos materiais ASTM F75, F136 e F138. https://doi.org/10.5281/ZENODO.3460918

Downloads

Publicado

25/03/2022

Como Citar

SOUZA, C. M. P. de; SANTOS , R. G. .; SOUZA, R. C. .; MILITÃO , V. A. .; SILVA, I. G. .; SERIACOPI, V. .; SILVA JUNIOR, W. C. da . Análise de dados de ensaio de fadiga por Extensometria em prótese de quadril da liga Co-28Cr-6Mo . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 4, p. e52011427854, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i4.27854. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/27854. Acesso em: 17 jul. 2024.

Edição

v. 11 n. 4

Seção

Engenharias

Licença

Copyright (c) 2022 Caique Movio Pereira de Souza; Raul Gaspari Santos ; Renato Chaves Souza; Vanderlei Araujo Militão ; Isaias Gouveia Silva; Vanessa Seriacopi; Wilson Carlos da Silva Junior

Creative Commons License
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:

1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.

2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.

3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.