El titanio y sus aleaciones
Enviado por pemtwo • 2 de Mayo de 2015 • Tutoriales • 4.751 Palabras (20 Páginas) • 196 Visitas
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El titanio y sus aleaciones. Su aplicación en
Implantes óseos de cadera.
Rudisbel R. Salazar Ramírez
Dirigido por: Dra.Ing Tania Rodríguez Moliner
Resumen. Este trabajo se centra en el titanio y sus aleaciones
con el objetivo específico de lograr la fabricación de implantes
de cadera para la industria medica nacional. Primeramente se
realiza una búsqueda bibliográfica acerca del costo del material,
además de buscar referencias acerca de los procesos de
manufactura más usados para la fabricación de estos implantes.
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en la búsqueda se
determina que la aleación Ti-6Al-4V es la necesaria para
producir la prótesis, además de proponer los procesos de
manufactura y el tratamiento térmico a realizar en la pieza.
Posteriormente se realiza una comprobación del diseño del
implante propuesto analizando las fuerzas y momentos que
actúan sobra la misma. Se realiza un análisis del alcance del
proyecto y del costo del mismo.
I. INTRODUCCIÓN
En los tiempos de hoy en que el mundo se mueve a un
ritmo vertiginoso, en el cual los adelantos tecnológicos son
cada vez más significativos y trascendentales se hace
evidente que este desarrollo no hubiera sido posible de no
haber contado con la utilización de los metales. Materiales de
los cuáles cada vez se exigen nuevas propiedades necesarias
en su desempeño; como es el caso del titanio, relativamente
joven desde el punto de vista de su uso industrial, que a partir
de algunos años ha sido un material muy utilizado debido a
sus múltiples aplicaciones técnicas, propiedades que lo han
llevado a competir con el acero, pero debido a que es más
costoso, esto limita su uso industrial.
El titanio fue declarado material estratégico por parte de
Estados Unidos durante muchos años. Puede formar
aleaciones con otros elementos, tales como hierro, aluminio,
vanadio, molibdeno y otros, para producir componentes muy
resistentes que son utilizados por las industrias aeroespacial,
aeronáutica, militar, petroquímica, agroindustrial,
automovilística y médica.
Entre las diversas aplicaciones que presenta dicho material
se decide profundizar en su uso médico, que es igualmente
amplio pues va desde un pequeño implante bucal hasta el
herramental necesario para una intervencion, esto lo hace
posible su biocompatibilidad y su poca toxicidad.
Muchas son las aleaciones de base titanio que se conocen y
que todas presentan características específicas según su
necesidad, para el caso del implante óseo a analizar la más
indicada es la aleación que contiene aluminio y vanadio
según la composición. El aluminio incrementa la temperatura
de la transformación entre las fases alfa y beta. El vanadio
disminuye esa temperatura. La aleación presenta buena
soldabilidad y alta tenacidad. Las características por las que
se utiliza como material para uso médico son que el titanio es
inerte, la cubierta de óxido en contacto con los tejidos es
insoluble, por lo cual no se liberan iones que pudieran
reaccionar con las moléculas orgánicas. El titanio en los
tejidos vivos representa una superficie sobre la que el hueso
crece y se adhiere al metal, formando un anclaje anquilótico,
también llamado osteointegración.
Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es
el cuarto metal estructural más abundante en la superficie
terrestre y el noveno en la gama de metales industriales. No
se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la
escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de
animales y plantas. Su utilización se ha generalizado con el
desarrollo de la tecnología aeroespacial, donde es capaz de
soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan
en el espacio y en la industria química, por ser resistente al
ataque de muchos ácidos.
Posee propiedades mecánicas parecidas al acero, tanto puro
como en las aleaciones que forma, por tanto compite con el
acero en muchas aplicaciones técnicas, especialmente con el
acero inoxidable.
A. Características físicas
Entre las características físicas del titanio se tienen las
siguientes:
• Es un metal de transición.
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