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Título: Triboquímica: interação de insertos metálicos roscados metal-osso maxilar
Título(s) alternativo(s): Tribochemical: threaded metal inserts interaction metal-bone
Autor(es): Pontes, Gracilene dos Santos Aquino
Palavras-chave: Triboquímica;Desgaste;Inserto metálico;Osso maxilar suíno
Data do documento: 26-Fev-2016
Citação: PONTES, Gracilene dos Santos Aquino. Triboquímica: interação de insertos metálicos roscados metal-osso maxilar. 2016. 73f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Dental implants are material supports and structures biocompatible surgically positioned into the maxillary bone beneath the gums to replace tooth roots, ensuring structurally teeth substitutes after the loss of teeth. We have developed an approach in the laboratory to analyze the mechanical response of a metallic screw implanted in an inanimate jaw bone of a pig about twelve months of age and immersed in a fluid at three pH conditions: acidic, basic and neutral. A mechanical stress cyclic circumferential contact to simulate a unidirectional masticatory process was used to investigate the dimensional stability of the screw-bone junction in the number of cycles under load. After the tests on the presence of acidic, basic or neutral solution, it analyzed the porous structure of the pig maxillary bone and screw head subjected to metal-to-metal contact through MEV and EDS microanalysis. The results of tribochemical requests the screw-bone junction showed in the screw head, the occurrence of abrasive wear with bow training with the presence of debris and bone, damage by brittle fracture in the presence of microcracks in the midst of their inherent porosity. The wear rates of mass loss of undoing screw after each test showed surprisingly are lower when resulting from tests with acidic and basic solution, as were higher wear rates of the tested screws in the middle of a neutral solution. The contact heated in a band ranging from 0,5oC to 16,5oC above room temperature. Therefore, attributed to the acid action of the fluid heated by the friction between the contacts on the metal bolt the formation of a passivated nanolayer responsible for the lowest measured wear. The overall vibration velocity was higher during the running in, up to 104 cycles, than in steady-state tests, between 104 and 105 cycles, when the contact already configures as conformal. SPL [dB] Sound Pressure Level followed this trend. The pH of the acid fluid continued before and after the test, although there is migrated from 2 at the beginning, 4 at the end. The rest remained unchanged.
metadata.dc.description.resumo: Implantes dentários são suportes ou estruturas de materiais biocompatíveis posicionados cirurgicamente no osso maxilar, abaixo da gengiva, para substituir raízes dentárias, assegurando estruturalmente dentes artificiais após a perda da dentição. Desenvolveu-se um método de ensaio, em laboratório, para analisar a resposta mecânica de um parafuso metálico implantado em um osso maxilar inanimado de um porco de cerca de doze meses de idade e imerso em um fluido com três condições de pH: ácido, básico e neutro. Uma solicitação mecânica de contato circunferencial cíclico para simular um processo mastigatório unidirecional foi utilizada para investigar a estabilidade dimensional da união parafuso-osso em função do número de ciclos sob carga. Após os ensaios com a presença de solução ácida, básica ou neutra, analisou-se a estrutura porosa do osso maxilar suíno bem como da cabeça do parafuso submetida ao contato metal-metal através de MEV e microanálise por EDS. Os resultados das solicitações triboquímicas da união parafuso-osso evidenciaram, na cabeça do parafuso, a ocorrência de desgaste abrasivo com formação de proa com presença de debris e, no osso, dano por fratura frágil com a presença de microtrincas em meio à sua porosidade intrínseca. As taxas de desgaste por perda mássica do parafuso desatarraxado após cada ensaio demonstraram surpreendentemente serem menores quando resultantes dos ensaios com solução ácida e básica, enquanto foram maiores as taxas de desgaste dos parafusos ensaiados em meio a uma solução neutra. O contato aqueceu em uma faixa que variou entre 0,50C até 16,50C acima da temperatura ambiente. Assim, atribuiu-se à ação ácida do fluido aquecido pelo atrito entre os contatos sobre o parafuso metálico a formação de uma nanocamada passivada, responsável pelo menor desgaste medido. A velocidade de vibração global foi maior durante o running in, até 104 ciclos, do que no regime permanente de ensaios, entre 104 e 105 ciclos, quando o contato já se configurara como conforme. O NPS[dB], nível de pressão sonora seguiu esta tendência. O pH do fluido continuou ácido antes e após os ensaios, embora haja migrado de 2, no início, para 4, no final. Os demais permaneceram invariáveis.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21873
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