Model of anodized layers formation in Zn–Al (Zamak) aiming to corrosion resistance

Introduction Disposable instruments in healthcare have led to a significant increase of medical waste. The aim of this study is to validate the recycling of disposable Zamak laryngoscope blades into new medical products by using a new ‘all-in-one’ affordable reprocessing setup as alternative for die-casting. Methods An “all-in-one” casting set-up was designed and built. Laryngoscope blades, recovered from two hospitals, were disinfected, melted and casted into dog-bones and into new instrument parts. The quality of the casted material was evaluated using X-ray fluorescence spectrometry. The mechanical properties were obtained by assessing the Ultimate Tensile Strength (UTS) and tensile tests. Results A recovery of 93% Zamak was obtained using a melting temperature of 4200C for three hours. The XRF Spectro data showed higher Zinc and silicon concentrations when compared with Virgin Zamak. The dog-bones tests resulted in an average UTS, Yield Strength (YS) and Young’s Modulus (YM) of 236 ±61 (MPa), 70 ±43 and 9 ±3, respectively, representing 82%, 103% and 64% of the UTS, YS and YM of standard Zamak. Functional instrument parts with extensions and inner chambers were casted with a maximal shrinkage percentage of 1±1%. Discussion This study demonstrates that the created “all-in-one” reprocessing method can process contaminated disposable Zamak laryngoscope blades into new raw base material and new instrument parts. Although material and surface properties can deteriorate, reprocessed Zamak still has sufficient mechanical properties and can be used to cast complex parts with sufficient dimensional tolerances and minimal shrinkage. Conclusion A circular micro reprocessing method was designed and used to turn disposed laryngoscope blades into new basis material and semi-finished products. Follow up studies are needed to scale and optimize this process towards a functional alternative for die casting. It should be further investigated how this process can contribute to further medical waste reduction and a circular healthcare economy.

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“…Zamak consists of Zinc, Aluminum, Magnesium and Copper [16]. The laryngoscope blades as shown in Figure 1 are disposed after use on the OR.…”

Section: Zamak Laryngoscope Bladesmentioning

confidence: 99%

Reprocessing Zamak laryngoscope blades into new instrument parts; an ‘all-in-one’ experimental study

Straten

Tantuo

Dankelman

et al. 2022

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“…Foram utilizados dois tipos diferentes de eletrólitos: 0.3 M de Ácido Oxálico e 0.15 M de Oxalato de Niobila. Para efeito de comparação, ambos os eletrólitos possuem íons de oxalato em sua formulação, portanto foi calculada a proporção para que houvesse a mesma concentração de íons oxalato nos dois eletrólitos (Kunst et al, 2021). No processo de anodização, o ânodo utilizado foi o metal de interesse, AA7075-T6; e o cátodo foi o fio de platina.…”

Section: Parâmetros Da Anodizaçãounclassified

“…Em 48 horas de imersão, a constante de alta-média frequência reaparece, juntamente com uma constante em baixa frequência mais pronunciada, indicando o processo de corrosão. Após 96 horas de imersão, a constante em média frequência aparece, a qual está relacionada à característica de permeação do eletrólito na camada anodizada (Kunst et al, 2021).…”

Section: Fonte: Autoresunclassified

“…Em 48 horas, nota-se uma constante em média frequência com ângulo de fase próxima a 30º e em 96 horas, essa Research, Society and Development, v. 10, n. 12, e226101220369, 2021 (CC BY Cao et al, 2017, se trata da impedância de transferência de carga para controle de difusão, onde a forma da curva indica que a cinética do processo de corrosivo. Esse comportamento também foi observado por Kunst et al, 2021, em amostras de Zamac 5.…”

Section: Fonte: Autoresunclassified

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Influência do Nb contido em eletrólito a base de oxalato na anodização de alumínio em ácido oxálico

Falavigna

Kunst

Ferreira

et al. 2021

RSD

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A liga AA7075-T6 é bastante utilizada em aviação devido as suas características de baixo peso e propriedades mecânicas. Para aumento da resistência à corrosão, esta liga geralmente recebe uma proteção por cladding e posterior anodização. O recobrimento por cladding, apesar de encarecer o custo da liga, é necessário, uma vez que possibilita que toda a superfície da liga seja anodizada. Tentativas de anodização em ligas AA7075-T6 sem cladding, mostraram que a região dos precipitados da liga não é anodizada, originando sítios catódicos e, portanto, acelerando a corrosão. Devido a isso, este trabalho propôs anodizações em eletrólitos diferentes visando o recobrimento dos precipitados da liga por anodização. Para tanto, amostras de alumínio AA7075-T6 foram anodizadas em 0,3 M Ácido Oxálico e 0,15 M Oxalato de Niobila com variação de processos. As amostras anodizadas foram avaliadas quanto aos transientes de anodização, morfologia, seção transversal e resistência à corrosão. Através dos transientes de anodização foi possível caracterizar que as amostras anodizadas em 0,3 M de Ácido Oxálico obtiveram uma carga de densidade maior que as amostras anodizadas em 0,15 M de Oxalato de Niobila. Todas as amostras apresentaram formação de pites e buracos na camada superficial do filme de óxido. Através de análises da seção transversal por microscopia eletrônica de varredura (MEV), foi possível verificar que as amostras não decapadas obtiveram um filme óxido de espessura superior as amostras que foram decapadas. No entanto, não foi possível afirmar que houve recobrimento dos precipitados.

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“…Zamak consists of Zinc, Aluminum, Magnesium and Copper [ 17 ]. The laryngoscope blades as shown in Figure 1 are disposed after use on the OR.…”

Section: Introductionmentioning

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Tantuo

Dankelman

et al. 2022

Heliyon

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