Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-28Bitstream added on 2014-06-13T20:35:18Z : No. of bitstreams: 1 escada_ala_me_guara.pdf: 6555841 bytes, checksum: 83e6806bf1b7aefde564b121761738c4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Titânio e suas ligas têm sido utilizados em Odontologia devido sua biocompatibilidade e excelente resistência a corrosão. Esses metais são cobertos espontaneamente com uma fina camada de óxido em sua superfície quando em contato com o ar. No entanto, essa superfície do titânio é bioinerte e não se fixa quimicamente ao tecido ósseo. A proposta deste trabalho foi avaliar a bioatividade da liga Ti-7,5Mo após tratamento de superfície químico e subseqüente tratamento térmico. Os lingotes foram obtidos a partir de titânio comercialmente puro e molibdênio utilizando um forno a arco voltaico. Depois submetidos a tratamento térmico a 1100ºC por uma hora, resfriados em água, conformados a frio e torneados para obter microestrutura e morfologia próximas aos implantes dentários. A rugosidade média (Ra) foi medida em rugosímetro (1,3 e 2,6Ym) e discos (10 mm de diâmetro e 4 mm de espessura) foram cortados a cada usinagem. As amostras foram divididas em dois grupos de acordo com a rugosidade: Grupo I (1,3Ym) e Grupo II (2,6Ym), e dois sub-grupos (tratamento alcalino e tratamento alcalino + tratamento térmico). Para o tratamento alcalino, as amostras foram imersas em solução aquosa de NaOH a 5M , por 3 dias a 80ºC, lavadas em água destilada e secas a 40ºC por 24h. Para o tratamento térmico, após o tratamento alcalino, as amostras foram aquecidas a 600 ºC por 1h em forno elétrico. Depois, todas as amostras foram imersas em SBF (Simulated Body Fluid) por 7 e 14 dias para a formação de uma camada de apatita na superfície. As superfícies das amostras foram caracterizadas por perfilometria óptica e microscopia eletrônica de varredura. Nas amostras com tratamento alcalino observou-se a formação de um filme poroso de titanato de sódio e após a imersão em SBF, para os mesmos valores de rugosidade, observou-se que um maior período de imersão (14 dias) levou a um... / Titanium and its alloys have been used in dentistry due to their excellent corrosion resistance and biocompatibility. These metals are covered with a thin oxide layer formed spontaneously on their surface when in contact with air. However, titanium coating is bioinert and it cannot bond chemically to bone tissue. The purpose of this work was to evaluate the bioactivity of Ti-7,5Mo alloy after processing, surface chemical treatment and subsequent heat treatment. Ingots were obtained from titanium and molybdenum by using an arc-melting furnace. They were submitted to heat treatment at 1100ºC for one hour, cooled in water, cold worked by swaging and machined with a CNC lathe in order to achieve microstructure and morphology close to those of dental implants. Average roughness (Ra) was measured by roughness meter (1.3 and 2.6Ym) and discs (10 mm in diameter and 4 mm in thickness) were cut for each one. Samples were divided in two groups according to the roughness: Group I (1.3Ym) and Group II (2.6Ym) and two subgroups (with or without heat treatment). They were ultrasonically cleaned with distilled water and acetone, and air dried prior to the surface treatment. For alkaline surface treatment, samples were immersed in aqueous NaOH solution with 5.0M at 80ºC for 3 days, washed with distilled water and dried at 40ºC for 24h. For heat treatment, after the alkaline treatment, samples were heat treated at 600ºC for 1h in a electrical furnace in air. Then, all samples were immersed in SBF (Simulated Body Fluid) for 7 and 14 days to form an apatite layer on the surface. After the immersion time, the samples were carefully washed and dried, and their surfaces were characterized by optical profilometer and scanning electron microscope. Samples with alkaline treatment were observed to form a film of porous sodium titanate and after immersion in SBF, for the same values of roughness... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-31Bitstream added on 2014-06-13T20:04:23Z : No. of bitstreams: 1 escada_ala_dr_guara.pdf: 1730708 bytes, checksum: 7f77dc2b04e39d73e262efc9ba05706c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Biomateriais metálicos são usados para reforçar a estrutura ou restaurar a função de tecidos duros, sendo aplicados como junções e ossos artificiais, placas de síntese, aparelhos ortodônticos, parafusos e implantes dentários. Estudos recentes mostraram que as células do corpo humano interagem com superfícies nanoestruturadas tais como superfícies nanorugosas, tendo nanopartículas ou óxidos metálicos nanoestruturados baseados no processo eletroquímico de auto-organização. A proposta deste estudo foi a modificação de superfície da liga Ti-7,5Mo a partir do crescimento de nanotubos de TiO2. Dentro desse contexto, em uma etapa inicial avaliou-se o efeito da tensão de anodização (20V e 30V) no diâmetro dos nanotubos e o tempo de anodização (24h e 48h) para calcinação a 450 °C. A superfície das amostras foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios X, espectroscopia fotoeletrônica de raio X e ângulo de contato. Nas amostras anodizadas, observou-se a formação de nanotubos de TiO2 regulares e com diâmetro médio de 80 nm a 100 nm para a tensão 20V e de 100 nm a 120 nm para 30V. Para a temperatura de calcinação empregada (450 ºC), em todos os grupos verificou-se a presença de anatásio. Para todas as condições de anodização superfícies hidrofílicas foram obtidas, no entanto, a melhor condição de molhabilidade foi observada quando o tempo de anodização de 48 horas foi empregado. Após o tratamento alcalino, observou-se um filme contínuo de titanato de sódio, seguindo a morfologia obtida na anodização, para todas as condições realizadas. A presença do titanato de sódio tornou todas as superfícies mais hidrofílicas A imersão em SBF (Simulated Body Fluid) proporcionou o crescimento de apatita e os melhores resultados foram obtidos para as amostras imersas em SBF após o tratamento alcalino / Metallic biomaterials are used to reinforce the structure or restore the function of hard tissues, being used for artificial joints, artificial bones, short boards, braces, dental implants and screws. Recent studies have shown that human cells interact with nanostructured surfaces such as nanorough surfaces, and nanoparticles or nanostructured metal oxides based on the self-organization electrochemical process. The purpose of this work was surface modification of Ti-7.5Mo alloy from the growth of TiO2 nanotubes. Within this context, at an early stage evaluated the effect of anodizing voltage in the nanotubes diameter and the anodization time. The surfaces of samples were characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and contact angle. In anodized samples it was observed the TiO2 nanotubes with regular formation with 80 / 100 nm average diameter 20V voltage and 100 / 120 nm for 30V. For the calcination temperature used (450 °C) there was the anatase presence in all groups. For all anodization conditions there were obtained hydrophilic surfaces, however, the best condition wetting was observed when the anodization time of 48 hours was employed. After the alkaline treatment, there was a continuous film of sodium titanate, following the morphology obtained in anodizing, for all conditions performed. The presence of the sodium titanate has all surfaces more hydrophilic. The SBF (Simulated Body Fluid) immersion afforded the apatite growth and the best results were obtained for samples immersed in SBF after alkali treatment

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-03Bitstream added on 2014-08-13T17:59:38Z : No. of bitstreams: 1 000776269.pdf: 2364644 bytes, checksum: 1a6cdf9fb542047a76ee2172b4f2c84a (MD5) / Atualmente, a implantodontia se concentra em estudos que direcionem e permitam a mais rápida osseointegração dos implantes cirúrgicos. O objetivo deste estudo foi comparar a resposta óssea frente às amostras de superfície porosa, confeccionadas com diferentes ligas de titânio que apresentam baixo módulo de elasticidade. Foram confeccionadas, por metalurgia do pó, 75 amostras, que foram divididas em 5 grupos: a) Grupo 1: controle - Ti comercialmente puro (Ticp); b) Grupo 2: liga titânio-6alumínio-4vanádio (Ti-6Al-4V); c) Grupo 3: liga titânio-13nióbio13-zircônio (Ti-13Nb-13Zr); d) Grupo 4: liga titânio-35nióbio (Ti-35Nb); e) Grupo 5: liga titânio-35nióbio-7zircônio-5tântalo (Ti-35Nb-7Zr-5Ta). Cinco amostras de cada grupo foram submetidas à caracterização química e morfológica. Neste estudo foram utilizados quinze coelhos para avaliar e comparar a neoformação óssea nas amostras de superfície porosa, por meio de análise histológica e histomorfométrica. Cada coelho recebeu uma amostra de cada grupo, as amostras G1, G2, G3 foram inseridas na tíbia direita e G4, G5 na tíbia esquerda. Cinco coelhos, selecionados aleatoriamente, foram eutanasiados 2, 4 e 8 semanas após a cirurgia. Os resultados da caracterização morfológica confirmaram porosidade de 40% e através do MEV, as amostras revelaram superfície porosa com poros abertos e interconectados, integrada ao núcleo denso. Na análise por EDS foi observada a presença e o pico de cada elemento químico específico das ligas utilizadas. Nas análises, histológica e histomorfométrica, foi observada maior neoformação óssea nas ligas de titânio no período inicial, quando comparadas ao Ticp e Ti-6Al-4V. Conclui-se que as amostras confeccionadas com as ligas de titânio com baixo módulo de elasticidade, exercem melhor influência sobre os osteoblastos no período inicial favorecendo precocemente a osseointegração / Today, the implantology concentrates in studies that direct and enable a faster osseointegration of surgical implants. The purpose of this study was to compare the bone neoformations with porous surface samples, made of different titanium alloys with low elastic modulus. By means of powder metallurgy, 75 samples were made and split into five groups: a) Group 1: control - commercially pure titanium (cpTi); b) Group 2: titanium-6aluminium-4vanadium (Ti-6Al-4V) alloy; c) Group 3: Ti-13Nb-13Zr (titanium-niobium-zirconium) alloy; d) Group 4: titanium-35niobium (Ti-35Nb) alloy; e) Group 5: titanium-35niobium-7zirconium-5tantalum (Ti-35Nb-7Zr-5Ta). Five samples of each group were submitted to chemical and morphological characterization. In this study fifteen rabbits were used to evaluate and to compare the bone neoformation obtained from the porous surface samples, by means of histological and histomorphometric analysis. Each rabbit received one sample from each group; the G1, G2, G3 samples were inserted into the right tibiae and the G4, G5 samples in the left tibiae. Five rabbits, randomly selected, were euthanized 2, 4 and 8 weeks after the surgery. The results of the morphological characterization of the samples confirmed 40% porosity, and through the scanning electron microscope (SEM) the samples showed the surface pores open and integrated with the dense core structure. The analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) showed the presence and the peak of each specific chemical element of the used alloys. The histological and histomorphometric analysis showed a greater bone neoformation in the titanium alloys during the initial period, when compared with cpTi and Ti-6Al-4V. It was concluded that the samples made of titanium alloys with low elastic modulus have better influence on the osteoblasts, in the initial period, favoring an early osseointegration

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Sandra Giacomin Schneider / Banca: Rubens Caram Junior / Banca: Nelson Heriberto Almeida Camargo / Resumo: Biomateriais metálicos são usados para reforçar a estrutura ou restaurar a função de tecidos duros, sendo aplicados como junções e ossos artificiais, placas de síntese, aparelhos ortodônticos, parafusos e implantes dentários. Estudos recentes mostraram que as células do corpo humano interagem com superfícies nanoestruturadas tais como superfícies nanorugosas, tendo nanopartículas ou óxidos metálicos nanoestruturados baseados no processo eletroquímico de auto-organização. A proposta deste estudo foi a modificação de superfície da liga Ti-7,5Mo a partir do crescimento de nanotubos de TiO2. Dentro desse contexto, em uma etapa inicial avaliou-se o efeito da tensão de anodização (20V e 30V) no diâmetro dos nanotubos e o tempo de anodização (24h e 48h) para calcinação a 450 °C. A superfície das amostras foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios X, espectroscopia fotoeletrônica de raio X e ângulo de contato. Nas amostras anodizadas, observou-se a formação de nanotubos de TiO2 regulares e com diâmetro médio de 80 nm a 100 nm para a tensão 20V e de 100 nm a 120 nm para 30V. Para a temperatura de calcinação empregada (450 ºC), em todos os grupos verificou-se a presença de anatásio. Para todas as condições de anodização superfícies hidrofílicas foram obtidas, no entanto, a melhor condição de molhabilidade foi observada quando o tempo de anodização de 48 horas foi empregado. Após o tratamento alcalino, observou-se um filme contínuo de titanato de sódio, seguindo a morfologia obtida na anodização, para todas as condições realizadas. A presença do titanato de sódio tornou todas as superfícies mais hidrofílicas A imersão em SBF (Simulated Body Fluid) proporcionou o crescimento de apatita e os melhores resultados foram obtidos para as amostras imersas em SBF após o tratamento alcalino / Abstract: Metallic biomaterials are used to reinforce the structure or restore the function of hard tissues, being used for artificial joints, artificial bones, short boards, braces, dental implants and screws. Recent studies have shown that human cells interact with nanostructured surfaces such as nanorough surfaces, and nanoparticles or nanostructured metal oxides based on the self-organization electrochemical process. The purpose of this work was surface modification of Ti-7.5Mo alloy from the growth of TiO2 nanotubes. Within this context, at an early stage evaluated the effect of anodizing voltage in the nanotubes diameter and the anodization time. The surfaces of samples were characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and contact angle. In anodized samples it was observed the TiO2 nanotubes with regular formation with 80 / 100 nm average diameter 20V voltage and 100 / 120 nm for 30V. For the calcination temperature used (450 °C) there was the anatase presence in all groups. For all anodization conditions there were obtained hydrophilic surfaces, however, the best condition wetting was observed when the anodization time of 48 hours was employed. After the alkaline treatment, there was a continuous film of sodium titanate, following the morphology obtained in anodizing, for all conditions performed. The presence of the sodium titanate has all surfaces more hydrophilic. The SBF (Simulated Body Fluid) immersion afforded the apatite growth and the best results were obtained for samples immersed in SBF after alkali treatment / Doutor

Resumo: Titânio e suas ligas têm sido utilizados em Odontologia devido sua biocompatibilidade e excelente resistência a corrosão. Esses metais são cobertos espontaneamente com uma fina camada de óxido em sua superfície quando em contato com o ar. No entanto, essa superfície do titânio é bioinerte e não se fixa quimicamente ao tecido ósseo. A proposta deste trabalho foi avaliar a bioatividade da liga Ti-7,5Mo após tratamento de superfície químico e subseqüente tratamento térmico. Os lingotes foram obtidos a partir de titânio comercialmente puro e molibdênio utilizando um forno a arco voltaico. Depois submetidos a tratamento térmico a 1100ºC por uma hora, resfriados em água, conformados a frio e torneados para obter microestrutura e morfologia próximas aos implantes dentários. A rugosidade média (Ra) foi medida em rugosímetro (1,3 e 2,6Ym) e discos (10 mm de diâmetro e 4 mm de espessura) foram cortados a cada usinagem. As amostras foram divididas em dois grupos de acordo com a rugosidade: Grupo I (1,3Ym) e Grupo II (2,6Ym), e dois sub-grupos (tratamento alcalino e tratamento alcalino + tratamento térmico). Para o tratamento alcalino, as amostras foram imersas em solução aquosa de NaOH a 5M , por 3 dias a 80ºC, lavadas em água destilada e secas a 40ºC por 24h. Para o tratamento térmico, após o tratamento alcalino, as amostras foram aquecidas a 600 ºC por 1h em forno elétrico. Depois, todas as amostras foram imersas em SBF (Simulated Body Fluid) por 7 e 14 dias para a formação de uma camada de apatita na superfície. As superfícies das amostras foram caracterizadas por perfilometria óptica e microscopia eletrônica de varredura. Nas amostras com tratamento alcalino observou-se a formação de um filme poroso de titanato de sódio e após a imersão em SBF, para os mesmos valores de rugosidade, observou-se que um maior período de imersão (14 dias) levou a um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and its alloys have been used in dentistry due to their excellent corrosion resistance and biocompatibility. These metals are covered with a thin oxide layer formed spontaneously on their surface when in contact with air. However, titanium coating is bioinert and it cannot bond chemically to bone tissue. The purpose of this work was to evaluate the bioactivity of Ti-7,5Mo alloy after processing, surface chemical treatment and subsequent heat treatment. Ingots were obtained from titanium and molybdenum by using an arc-melting furnace. They were submitted to heat treatment at 1100ºC for one hour, cooled in water, cold worked by swaging and machined with a CNC lathe in order to achieve microstructure and morphology close to those of dental implants. Average roughness (Ra) was measured by roughness meter (1.3 and 2.6Ym) and discs (10 mm in diameter and 4 mm in thickness) were cut for each one. Samples were divided in two groups according to the roughness: Group I (1.3Ym) and Group II (2.6Ym) and two subgroups (with or without heat treatment). They were ultrasonically cleaned with distilled water and acetone, and air dried prior to the surface treatment. For alkaline surface treatment, samples were immersed in aqueous NaOH solution with 5.0M at 80ºC for 3 days, washed with distilled water and dried at 40ºC for 24h. For heat treatment, after the alkaline treatment, samples were heat treated at 600ºC for 1h in a electrical furnace in air. Then, all samples were immersed in SBF (Simulated Body Fluid) for 7 and 14 days to form an apatite layer on the surface. After the immersion time, the samples were carefully washed and dried, and their surfaces were characterized by optical profilometer and scanning electron microscope. Samples with alkaline treatment were observed to form a film of porous sodium titanate and after immersion in SBF, for the same values of roughness... (Complete abstract click electronic access below) / Orientadora: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientadora: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende / Banca: Carlos Roberto Grandini / Banca: Durval Rodrigues Junior / Mestre

Orientador: Luana Marotta Reis de Vasconcellos / Banca: Heloisa Andréa Acciari / Banca: Yasmin Rodarte Carvalho / Resumo: Atualmente, a implantodontia se concentra em estudos que direcionem e permitam a mais rápida osseointegração dos implantes cirúrgicos. O objetivo deste estudo foi comparar a resposta óssea frente às amostras de superfície porosa, confeccionadas com diferentes ligas de titânio que apresentam baixo módulo de elasticidade. Foram confeccionadas, por metalurgia do pó, 75 amostras, que foram divididas em 5 grupos: a) Grupo 1: controle - Ti comercialmente puro (Ticp); b) Grupo 2: liga titânio-6alumínio-4vanádio (Ti-6Al-4V); c) Grupo 3: liga titânio-13nióbio13-zircônio (Ti-13Nb-13Zr); d) Grupo 4: liga titânio-35nióbio (Ti-35Nb); e) Grupo 5: liga titânio-35nióbio-7zircônio-5tântalo (Ti-35Nb-7Zr-5Ta). Cinco amostras de cada grupo foram submetidas à caracterização química e morfológica. Neste estudo foram utilizados quinze coelhos para avaliar e comparar a neoformação óssea nas amostras de superfície porosa, por meio de análise histológica e histomorfométrica. Cada coelho recebeu uma amostra de cada grupo, as amostras G1, G2, G3 foram inseridas na tíbia direita e G4, G5 na tíbia esquerda. Cinco coelhos, selecionados aleatoriamente, foram eutanasiados 2, 4 e 8 semanas após a cirurgia. Os resultados da caracterização morfológica confirmaram porosidade de 40% e através do MEV, as amostras revelaram superfície porosa com poros abertos e interconectados, integrada ao núcleo denso. Na análise por EDS foi observada a presença e o pico de cada elemento químico específico das ligas utilizadas. Nas análises, histológica e histomorfométrica, foi observada maior neoformação óssea nas ligas de titânio no período inicial, quando comparadas ao Ticp e Ti-6Al-4V. Conclui-se que as amostras confeccionadas com as ligas de titânio com baixo módulo de elasticidade, exercem melhor influência sobre os osteoblastos no período inicial favorecendo precocemente a osseointegração / Abstract: Today, the implantology concentrates in studies that direct and enable a faster osseointegration of surgical implants. The purpose of this study was to compare the bone neoformations with porous surface samples, made of different titanium alloys with low elastic modulus. By means of powder metallurgy, 75 samples were made and split into five groups: a) Group 1: control - commercially pure titanium (cpTi); b) Group 2: titanium-6aluminium-4vanadium (Ti-6Al-4V) alloy; c) Group 3: Ti-13Nb-13Zr (titanium-niobium-zirconium) alloy; d) Group 4: titanium-35niobium (Ti-35Nb) alloy; e) Group 5: titanium-35niobium-7zirconium-5tantalum (Ti-35Nb-7Zr-5Ta). Five samples of each group were submitted to chemical and morphological characterization. In this study fifteen rabbits were used to evaluate and to compare the bone neoformation obtained from the porous surface samples, by means of histological and histomorphometric analysis. Each rabbit received one sample from each group; the G1, G2, G3 samples were inserted into the right tibiae and the G4, G5 samples in the left tibiae. Five rabbits, randomly selected, were euthanized 2, 4 and 8 weeks after the surgery. The results of the morphological characterization of the samples confirmed 40% porosity, and through the scanning electron microscope (SEM) the samples showed the surface pores open and integrated with the dense core structure. The analysis by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) showed the presence and the peak of each specific chemical element of the used alloys. The histological and histomorphometric analysis showed a greater bone neoformation in the titanium alloys during the initial period, when compared with cpTi and Ti-6Al-4V. It was concluded that the samples made of titanium alloys with low elastic modulus have better influence on the osteoblasts, in the initial period, favoring an early osseointegration / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225982.pdf: 5563451 bytes, checksum: 0d5ab605cd3b9c0dede854be418a93c3 (MD5) / A queima de gás é, nos dias de hoje, a segunda principal forma de obtenção de eletricidade no mundo. E, no Brasil, experimentou um grande crescimento na década de 1990, devido ao interesse despertado tanto na área pública quanto na privada, por conta da disponibilidade deste combustível, e menores dimensões e capacidade poluente com relação aos motores a diesel. A geração de energia elétrica utilizando gás é feita através de turbinas, e um de seus componentes mais difíceis de serem fabricados são os discos de pás do compressor. Assim, este trabalho apresenta uma análise da fabricação de pás de discos inteiriços de compressores de turbinas na liga de titânio TiAl6V4, através do fresamento em 5-eixos simultâneos. É iniciado por uma revisão bibliográfica a respeito do fresamento em 5-eixos simultâneos, processo pouco difundido e estudado no Brasil, seguido por um panorama da problemática referente ao fresamento de ligas de titânio. A parte experimental deste é composta por quatro testes. No primeiro, o desvio por deflexão da ponta de uma ferramenta com haste de aço é comparado com o de uma com haste de metal-duro. No segundo, é verificado se há algum ganho na vida da ferramenta com o uso de uma ferramenta com haste de metal-duro ao invés de uma de aço. Depois, são feitos testes de vida com fins comparativos variando-se o tipo de interpolação entre linear e por NURBS. No último ensaio, usinou-se uma peça-teste com cinco pás de BLISK buscando-se encontrar a melhor estratégia para este fim. Quanto ao uso de metal-duro para compor a haste das ferramentas, não foram percebidos ganhos, para as condições experimentadas, típicas de acabamento. O uso de interpolação por NURBS também não trouxe benefícios à vida da ferramenta nestas condições, porém melhoras no acabamento da superfície usinada são atingidas. Por fim, fresar uma pá contornando-a, seguindo suas curvas paramétricas na direção axial do disco, foi considerada a melhor estratégia, de maneira geral. Gas combustion, nowadays, represents the world's second principal way of electricity generation. In Brazil, the use of this energy source wiht this purpose has grown considerably in the last decade, since it has drawn public and private interest, due to its disposal, and smaller dimension and pollution capacity when compared with diesel combustion engines. The conversion of natural gas in electricity is made through gas turbines, and the rotors of its compressors are components that present significant difficulty in its manufacture. This document presents an analysis of the simultaneous five-axes milling of blades of TiAl6V4 integral bladed disks (BLISK). It begins with a bibliographic review of simultaneous 5-axes milling, a production process barely diffused and studied in Brazil, followed by an overview of the complexity faced when milling titanium alloys. The experimental part of this work is composed by four tests. The first one compares the deflection of a steel shaft mill with the deflection of a carbide shaft mill. In the second, it is checked if the use of carbide shaft mills brings some tool life time gain. In the sequence, comparative tool life tests were made changing the interpolation type between linear and NURBS. This part is concluded with the machining of a test-piece, a turbine compressor's BLISK section containing five blades, with which the best milling strategy for this purpose is sought. The results showed that there's no advantage in the appliance of carbide in tool shafts, within the experimental conditions limits, typically used for finishing operations. In terms of tool life, the same can be said for NURBS interpolation, but it is not the case for the surface quality, because better roughness is reached in comparison with linear interpolation. Finally, it was observed that milling a blade following its parametric curves in the BLISK axis direction is the best choice, among the strategies proposed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002Bitstream added on 2014-06-13T18:43:10Z : No. of bitstreams: 1 alencar_ac_dr_araiq.pdf: 2842903 bytes, checksum: 85256141f060542ecd98e64fda280b5b (MD5) / Este trabalho estudou-se a superfície do Ti cp e a liga metálica de Ti-6Al-4V usados como biomateriais para implantes, antes e após a modificação superficial (revestimento) empregando-se a aspersão térmica de dióxido de titânio por meio da técnica de plasma spray. A finalidade deste tratamento foi produzir um suporte funcional e quimicamente adequado possuindo grande área específica favorável para uma posterior osseointegração, o que garante uma melhor adesão do osso regenerado à superfície do implante usado para a prótese. A caracterização realizou-se usando métodos instrumentais: análise química, microscopia eletrônica, análise metalográfica, ensaios de dureza e difratometria de raios X do Ti cp, da liga, do composto de partida e do revestimento após a deposição. Conforme a microscopia eletrônica de varredura - MEV com EDS - a superfície do revestimento apresenta uma morfologia porosa e altamente homogênea. Os difratogramas de raios X do revestimento mostraram a presença de monóxido de titânio defeituoso e Ti2O3 . Na análise pontual de EDS, na região da interface, observou-se a difusão dos elementos Al e V da liga para o revestimento, e do oxigênio do revestimento para o substrato. Conclui-se que a presença de TiO e Ti2O3 na superfície está relacionada com a decomposição térmica do dióxido de titânio no jato de plasma spray com uma posterior recombinação dos seus componentes na forma de sesquióxido Ti2O3 e intercalação de oxigênio formando soluções sólidas superficiais de composição TiO1-x. A morfologia porosa e a presença destas fases no revestimento permite recomendar esta metodologia para a fixação do implante quando aplicado clinicamente. / The surface of cp Ti and Ti-6Al-4V alloy for implants was studied before and after the superficial modification (coating) using the technique of titanium dioxide spraying with plasma-gun. The purpose of such a treatment was to create functional and chemically appropriate metal support having large specific area favorable for the posterior osseointegration which will guarantee a better adhesion of the regenerated bone to the surface of the implant used for the prostheses. The characterizations have been carried out by using instrumental techniques: chemical analysis. electron microscopy, metallography, hardness tests and X rays diffraction study of cp Ti, alloy, starting oxide and coating after the deposition. According to the morphology studies performed by scanning electron microscopy, the coating surface is porous and exhibits high homogeneity. The coating X ray pattern showed the presence of both defectuous titanium monoxide and Ti2O3. Point EDS analysis of the interface region permitted to observe aluminum and vanadium diffusion from alloy to the coating and that of oxygen from the coating to substract. It is to conclude that the presence of TiO and Ti2O3 on the surface is owing to the thermal decomposition of titanium dioxide in the plasma jet spray followed by the recombination of its components in the form of Ti2O3 and oxygen insertion producing superficial solid solutions of the composition TiO1-x. The porous morphology and the presence of the above phases in the coating allows to recommend this technique for the implant fixation in clinics.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-23Bitstream added on 2014-06-13T20:27:52Z : No. of bitstreams: 1 capellato_p_dr_guara.pdf: 1337923 bytes, checksum: 3edc5b93305051c3258b073892d9965d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Titânio CP e a liga Ti6Al4V são amplamente empregados na fabricação de componentes para aplicações biomédicas. No entanto, estes materiais podem causar problemas de saúde em função da liberação de íons metálicos citotóxicos e reabsorção do osso adjacente devido a grande diferença entre o modulo de elasticidade do material e osso. Esses fatores têm levado ao desenvolvimento de novas ligas de titânio e também de novas técnicas de modificação de superfície. Amostras da liga experimental Ti-30Ta na forma de discos com 13 mm de diâmetro e 3 mm de espessura foram empregadas nesse estudo. O processo de anodização foi realizado sob tensão de 15V, 25V e 35V e tempos de 20 e 40 min em eletrólito formado por HF/H2SO4 com adição de dimetil sulfóxido (DMSO). A calcinação das amostras foi realizada a 530ºC durante 3 h. As superfícies foram avaliadas empregando-se MEV-FEG, EDS e a molhabilidade avaliada com ângulo de contato. Todas as condições avaliadas apresentam superfície hidrofílica. Nanotubos de Ti-30Ta foram obtidos na condição 35V-40 mim apresentado 100 nm de comprimento e 80-100 nm de diâmetro. A biocompatibilidade da liga Ti-30Ta com nanotubos foi avaliada após 24 e 72 horas de cultura celular com fibroblastos dérmicos humanos (HDF, neonatal). A adesão e proliferação celular, viabilidade, organização do citoesqueleto e morfologia celular foram investigadas por meio de imagens de microscópio de fluorescência, ensaios bioquímicos e MEV-FEG. Análise celular demonstrou aumento significativo na adesão e proliferação celular, viavilidade, alongamento e produção de matriz extracelular de fibroblastos na superfície da liga Ti-30Ta com nanotubos após 72 horas de cultura celular... / In the last years, titanium and theirs alloys have been used in dental applications due their excellent properties such as corrosion resistance and biocompatibility. However, these materials are considered bioinerts and due to your poor physiological integration that may result in fibrous encapsulation and further biomaterial rejection. Ti-30Ta alloys, for use in biomedical applications are the subject of this research. The aim is to discover optimal alloy proportions for tissue-like mechanical properties and improved biocompatibility. Of the alloys tested, 30% Ta with Ti exhibits favorable properties including a low elastic modulus, improved strain-resistance and increased elongation to failure. Recent studies have identified strong correlations between anodized metals and the production of highly biomimetic nanoscale topographies. These surfaces provide an interface of enhanced biocompatibility that exhibits a high degree of oxidation and surface energy. In this study, the mechanical substrate and topographical surface properties of anodized Ti-30Ta alloy were investigated using scanning electron microscopy (SEM), energydispersive spectroscopy (EDS) and contact angle measurement. The anodization process was performed in an electrolyte solution containing HF (48%) and H2SO4 (98%) in the volumetric ratios 1:9 with the addition of 5% dimethyl sulfóxido (DMSO) at 15V, 25V and 35V for 20 and 40 min, producing a nanotube architecture when anodized at 35V for 40 min. Human dermal fibroblasts (HDF, neonatal) were utilized to evaluate the biocompatibility of Ti-30Ta nanotubes after 24 and 72 hours of culture. Cellular adhesion, proliferation, viability, cytoskeletal organization and morphology were investigated using fluorescence microscope imaging, biochemical assay and SEM imaging respectively... (Complete abstract click eletronic access below)

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Resumo: Este trabalho estudou-se a superfície do Ti cp e a liga metálica de Ti-6Al-4V usados como biomateriais para implantes, antes e após a modificação superficial (revestimento) empregando-se a aspersão térmica de dióxido de titânio por meio da técnica de plasma spray. A finalidade deste tratamento foi produzir um suporte funcional e quimicamente adequado possuindo grande área específica favorável para uma posterior osseointegração, o que garante uma melhor adesão do osso regenerado à superfície do implante usado para a prótese. A caracterização realizou-se usando métodos instrumentais: análise química, microscopia eletrônica, análise metalográfica, ensaios de dureza e difratometria de raios X do Ti cp, da liga, do composto de partida e do revestimento após a deposição. Conforme a microscopia eletrônica de varredura - MEV com EDS - a superfície do revestimento apresenta uma morfologia porosa e altamente homogênea. Os difratogramas de raios X do revestimento mostraram a presença de monóxido de titânio defeituoso e Ti2O3 . Na análise pontual de EDS, na região da interface, observou-se a difusão dos elementos Al e V da liga para o revestimento, e do oxigênio do revestimento para o substrato. Conclui-se que a presença de TiO e Ti2O3 na superfície está relacionada com a decomposição térmica do dióxido de titânio no jato de plasma spray com uma posterior recombinação dos seus componentes na forma de sesquióxido Ti2O3 e intercalação de oxigênio formando soluções sólidas superficiais de composição TiO1-x. A morfologia porosa e a presença destas fases no revestimento permite recomendar esta metodologia para a fixação do implante quando aplicado clinicamente. / Abstract: The surface of cp Ti and Ti-6Al-4V alloy for implants was studied before and after the superficial modification (coating) using the technique of titanium dioxide spraying with plasma-gun. The purpose of such a treatment was to create functional and chemically appropriate metal support having large specific area favorable for the posterior osseointegration which will guarantee a better adhesion of the regenerated bone to the surface of the implant used for the prostheses. The characterizations have been carried out by using instrumental techniques: chemical analysis. electron microscopy, metallography, hardness tests and X rays diffraction study of cp Ti, alloy, starting oxide and coating after the deposition. According to the morphology studies performed by scanning electron microscopy, the coating surface is porous and exhibits high homogeneity. The coating X ray pattern showed the presence of both defectuous titanium monoxide and Ti2O3. Point EDS analysis of the interface region permitted to observe aluminum and vanadium diffusion from alloy to the coating and that of oxygen from the coating to substract. It is to conclude that the presence of TiO and Ti2O3 on the surface is owing to the thermal decomposition of titanium dioxide in the plasma jet spray followed by the recombination of its components in the form of Ti2O3 and oxygen insertion producing superficial solid solutions of the composition TiO1-x. The porous morphology and the presence of the above phases in the coating allows to recommend this technique for the implant fixation in clinics. / Doutor