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Seleção de Materiais Critérios de seleção: material, função, forma e processo Critérios de seleção mais representativos: Considerações de peso, Considerações de resistência mecânica, Custo *Organizar os procedimentos de seleção - Índice de merito(IM): Relaciona os critérios mais importantes de acordo com o produto que se quer obter e sua função Processo de seleção pode ser abordado com duas perspectivas: Macroscópica (grande número de opções, tipo de seleção, 1ª) e Microscópica (propriedades mecânicas, físicas e químicas relacionados à composição, tratamento térmico, microestrutura, morfologia, processo de fabricação) Mapas das propriedades dos materiais (M.F. Ashby): Agrupam todas as famílias de materiais em gráficos, relacionando as propriedades, contendo índices de mérito utilizados em cálculos de dimensionamento e seleção. Critérios de seleção mais representativos para selecionar processo: Considerações de forma, Facilidade de fabricação, Números de unidades, Custo, Valor de sucata, Considerações dimensionais*. Metais: estampagem (Peças grandes com espessuras finas), forjamento livre (peças grandes de formato simples), metalurgia do pó (Peças de formas complexas e de grande precisão dimensional; metais duros e refratários), trefilação, fundição (Formas mais complexas do que o forjamento ou metalurgia do pó) Cerâmicos: colagem (maiores peças), prensagem (Tamanhos e formas variadas), injeção (Peças com geometria complexas, dificuldade de controle dimensional) Polímeros: extrusão (tubos, etc), injeção, sopro (garrafas), calandragem (filmes) Compósitos: molde aberto (spray-up) Custos de processamento: Custo do Material + Custo do equipamento e ferramental +Custo de mão de obra → importante na indústria! Custo material e equipamento depende da quantidade de peças produzidas; de um modo geral,quanto mais mecanizado o processo, maior o custo inicial, mas também será maior o gradiente do custo unitario vs. Numero de peças; custo mão de obra depende do numero de peças/hora. Seleção de Biomateriais Biomaterial: “Toda substância (com exceção de drogas) ou combinação de substâncias, de origem sintética ou natural, que durante um período de tempo indeterminado é empregado como um todo ou parte integrante de um sistema para tratamento, ampliação ou substituição de quaisquer tecidos, órgãos ou funções corporais" Biomateriais: Biotoleráveis, Bioinertes, Bioativos ou Absorvíveis Biotoleráveis: materiais apenas tolerados pelo organismo, sendo isolados dos tecidos adjacentes através da formação de camada envoltória de tecido fibroso. Quanto maior a espessura da camada de tecido fibroso formada, menor a tolerabilidade dos tecidos ao material → praticamente todos os polímeros sintéticos e a grande maioria dos metais. Bioinertes: materiais também tolerados pelo organismo, mas em que a formação de envoltório fibroso é mínimo, praticamente inexistente → alumina, zircônia ,titânio, ligas de titânio e carbono. Bioativos: materiais em que ocorre ligações de natureza química entre material e tecido ósseo (osteointegração) → Hidroxiapatita e os compostos de fosfato de cálcio. Absorvíveis: materiais que após certo período de tempo em contato com os tecidos acabam sendo degradados, solubilizados ou fagocitados pelo organismo → Fosfato tricálcico (TCP) e o ácido polilático Materiais implantados intracorporeamente: observar biocompatíveis e duração do implante (temporário ou definitivo). ** Implante: material biocompatível, biofuncional, esterelizável e não pode ser degradado pelos tecidos do corpo.