Avaliação de propriedades mecânicas e caracterização microestrutural de consolidados de Cobalto-Cromo-Molibdênio obtidos por fusão seletiva a laser e fundição de precisão

Abstract

The objective of this work was to study the mechanical properties and microstructural characterization of specimens of the Co-Cr-Mo alloy obtained by additive manufacturingselective laser melting (SLM) and precision casting aiming at the manufacture of dental prostheses. The following steps were carried out on Co-Cr-Mo gas-atomized powders: 1) investigation of the physical, chemical and thermal properties of atomized powders in different grain sizes (denominated: D1 <15 μm, D2 20-50 μm and D3 > 75 μm); 2) the consolidation of standard specimens via consolidation techniques; 3) characterization of consolidated by analysis of: cytotoxicity, porosity, X ray diffraction and dilatometry; 4) mechanical characterization of tensile, 3 point bending, hardness (macro and micro Vickers) tests and microstructural characterization (optical and scanning electron microscopy). In general, the results observed were: the grain size D2 (20-50 μm) is the one that best fits in the analysis of packaging, for the consolidation by SLM; the biocompatibility of the samples obtained a positive result for both processing techniques; the mechanical evaluation of the specimens shows that the SLM technique provides superior mechanical properties (yield stress, rupture stress, maximum stress, elongation and hardness), compared to those obtained by the precision casting technique; the microstructure obtained by the SLM process results in an ultrafine grains with high chemical homogeneity, differentiated by the gross dendritic microstructure in the casting process. In this way, the development of the present study evidenced superior quality in manufacturing customized dental components (copings) by SLM technique compared to precision casting.

Correlação estrutura-propriedades de novos modelos de mini-implantes obtidos por usinagem e manufatura aditiva

“…Resultado semelhante ao encontrado por Ramakrishnaiah (2017) que produziram implantes dentários também por este método (RAMAKRISHNAIAH et al, 2017).…”

“…Autores relatam a realização de pós-processamento nos implantes obtidos por manufatura aditiva (FIGLIUZZI; MANGANO; MANGANO, 2012;MANGANO et al 2017PENG et al 2016COHEN et al 2016;HYZY et al 2016;MOUNIR et al 2016). Figluzzi;Mangano (2012) e Mangano (2017) relataram uso de hidróxido de sódio (NaOH ) e peróxido de hidrogênio (H2O2) seguido de ataque ácido.…”

“…Peng (2016) e Ramakrishnaiah (2017) utilizaram jateamento de corundum e de partículas do pó da liga usado no processo de manufatura, respectivamente. Peng (2016) relatam tratamento com Hidróxido de Cálcio (NaOH) e Peróxido de Hidrôgenio (H2O2), após o jateamento.…”

“…De forma geral, a manufatura aditiva apresenta ainda como vantagem, redução de desperdício de matéria prima, características micro estruturais uniformes, propriedades homogêneas, elevada precisão dimensional e rapidez de fabricação com características específicas (MERGULHÃO, 2017). Tais características são altamente desejadas na área médica, principalmente para desenvolvimento de implantes e próteses, uma vez que atende a demanda de individualização do tratamento, possibilitando a resolução dos mais diversos casos com excelência (BOSE et al 2018;KIM;LIN;TSENG, 2018).…”

“…Melting -EBM"), e fusão seletiva por laser (SLM -Selective Laser Melting), diferenciandose entre si pela forma de fusão do pó, uma vez que EBM utiliza feixe de elétrons, enquanto que o SLM utiliza foco de raio laser Yb: YAG de 0,2 kW (MERGULHÃO, 2017;RAMAKRISHNAIAH et al, 2017;LIN et al, 2013;CHEN et al, 2014;MANGANO et al, 2014aMANGANO et al, , 2012JOSHI et al, 2013).…”