Avaliação da influência das condições de usinagem sobre o estado de superfície obtido no fresamento de ligas de titânio

Evaluation of the influence of machining variables on the surface condition after titanium alloys milling

RESUMO

O atendimento a critérios de desempenho fisiológicos que conduzem à devida conexão estrutural e funcional entre osso e implante, denominada osseointegração, está intimamente relacionado às características superficiais do biomaterial, as quais dependem dos processos envolvidos em sua fabricação. Assim sendo, o presente trabalho visa ampliar o entendimento acerca da influência de condições de usinagem sobre a integridade superficial de componentes em titânio comercialmente puro grau 4 e Ti-6Al-4V ELI submetidos à operação de fresamento. Para tanto, a partir de um planejamento fatorial completo 2³, foram selecionados como fatores de influência o tipo de ferramenta, a liga de titânio usinada e a velocidade de corte. Foram utilizadas como variáveis de resposta sobre o estado de superfície três parâmetros de rugosidade distintos, a saber: rugosidade média (Ra), assimetria (Rsk) e achatamento (Rku) do perfil. A análise de variância (ANOVA) indicou que a ferramenta corresponde ao principal fator de influência desse estudo, sendo significativa sobre todas as variáveis de resposta. A liga de titânio usinada também se mostrou influente sobre os resultados de rugosidade média, enquanto a velocidade de corte exibiu influência significativa tanto sobre a rugosidade média quanto sobre o parâmetro de assimetria. Justamente com relação ao skewness, destaca-se que as diferentes fresas empregadas produziram resultados consistentemente opostos, isto é: enquanto um modelo de ferramenta resultou em uma superfície com picos alargados e vales profundos, o outro modelo resultou em vales rasos e largos. Dessa forma, considera-se bastante provável que a utilização de ferramentas de geometria e materiais distintos venha afetar a resposta do biomaterial em termos de viabilidade celular.

Palavras-chave
Manufatura; Biomateriais; Implantes; Integridade superficial; Rugosidade