Applied biomechanics to evaluate the properties of laser beam treated orthopedic implants

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-10-09T19:31:24Z No. of bitstreams: 0Made available in DSpace on 2017-10-09T19:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0A marca????o por feixe laser em superf??cies ?? utilizada para assegurar a identifica????o e a rastreabilidade em biomateriais. A texturiza????o via feixe laser confere maior ader??ncia ??s superf??cies dos dispositivos m??dicos implant??veis. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o comportamento da superf??cie do a??o inoxid??vel austen??tico ABNT NBR ISO 5832-1 submetido ?? marca????o e texturiza????o com feixe laser de fibra ??ptica, alterando-se a frequ??ncia dos pulsos; frente ao seu comportamento biomec??nico, por meio de: ensaios de resist??ncia ?? tra????o, fadiga e desgaste; verificar a susceptibilidade ?? corros??o localizada, por ensaios eletroqu??micos em solu????o que simula os fluidos corp??reos; e caracterizar a sua microestrutura. Os tratamentos alteraram a rugosidade e a dureza dos biomateriais em fun????o do aumento da frequ??ncia dos pulsos. A microestrutura e composi????o qu??mica das superf??cies sofreram mudan??as que afetaram diretamente a camada passiva dos a??os inoxid??veis. Este efeito foi comprovado com o uso de SVET, XPS e caracteriza????o de propriedades eletr??nicas do filme passivo. Os dois tipos de tratamentos implicaram em aumento de susceptibilidade magn??tica das superf??cies. Os par??metros utilizados para as marca????es e texturiza????es n??o causaram diminui????o na viabilidade celular, de modo que n??o apresentou citotoxicidade mesmo ap??s incuba????o prolongada. Este biomaterial mostrou-se adequado perante os ensaios biomec??nicos, uma vez que os tratamentos a laser, nas condi????es utilizadas, n??o induziram a forma????o de tens??es superficiais de magnitude capaz de levar ?? fratura por fadiga, indicando vida em fadiga infinita; tampouco se p??de relacionar a regi??o de fratura por tra????o com as marca????es a laser. O volume de desgaste diminuiu em fun????o do aumento da dureza produzido pela eleva????o da frequ??ncia do pulso nas texturiza????es. O car??ter visual das marca????es e texturiza????es por feixe laser foi assegurado ap??s a maioria dos ensaios realizados.Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)IPEN/TInstituto de Pesquisas Energ??ticas e Nucleares - IPEN-CNEN/S