Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Browsing Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales by browse.metadata.advisor "Archila Diaz, John Faber"

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    Caracterización y simulación por el método de elementos finitos del comportamiento estructural de pilares para implantes dentales utilizando la aleación wiron light fundida por inducción eléctrica
    (Universidad Industrial de Santander, 2011) Laguado Villamizar, Luis Alberto; Archila Diaz, John Faber
    El Grupo de Investigación en Robótica de servicio y Diseño industrial GIROD, dentro de su línea de investigación en nuevos materiales, realiza investigaciones encaminadas a desarrollar dispositivos biomédicos que permitan ofrecer soluciones de diseño en uno de los sectores de mayor crecimiento en los últimos años como es el de los implantes dentales. Esta estrategia se realiza utilizando la metodología del Diseño industrial apoyada con herramientas de simulación. Los tratamientos con implantes dentales presentan diversidad de casos clínicos de acuerdo a las variables anatómicas que presentan los pacientes, de igual manera, los dispositivos protésicos importados incrementan los costos del tratamiento. En esta investigación se propone la aleación Ni22Cr10Mo Wiron light®, como material alternativo en la fabricación de pilares personalizados para implantes dentales. La aleación Wiron light® es sometida al proceso de fundición por inducción eléctrica y colada centrífuga. La caracterización se realiza por medio de pruebas de tracción y compresión para obtener sus propiedades mecánicas. El material fundido es sometido a análisis metalográfico para determinar su microestructura y análisis químico por FRX (Fluorescencia de rayos X). Se realiza el modelado 3D y diseño personalizado de pilares dentales a través de CAD (Dibujo Asistido por Computador). La simulación se realiza por medio de pruebas CAE (Ingeniería Asistida por Computador) utilizando método FEA (Análisis de Elementos Finitos), para determinar el comportamiento mecánico de los pilares en Wiron light®. Después del procesamiento, caracterización mecánica, análisis químico, modelado 3D y simulación, se encuentra que la aleación Wiron light® se puede utilizar en el diseño y la fabricación de pilares personalizados para implantes dentales, teniendo en cuenta los parámetros utilizados en esta investigación.
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    Estudio de esfuerzos y deformaciones en la interfase hueso implante evaluando los materiales para implantes titadyne "3510 y ti6al4v basado en un modelo óseo mandibular reconstruido por técnica imagenológica, sometido a cargas biomecánicas estáticas y
    (Universidad Industrial de Santander, 2011) López Gualdron, Clara Isabel; Archila Diaz, John Faber
    Los implantes dentales son una solución protésica para el reemplazo de las raíces dentales perdidas. Su diseño en forma de tornillo es insertado en el tejido óseo mandibular de tal forma que se presenta una unidad funcional con el tejido óseo. No obstante la primera carga aplicada sobre el implante es el torque de inserción, la cual produce esfuerzos y deformaciones que van desde el implante a la interfase con el tejido óseo. Los valores de torque y la resistencia a la extracción fueron obtenidos experimentalmente a través de los ensayos mecánicos de la norma ASTM F543. Sin embargo la magnitud de los esfuerzos y deformaciones en la interfase hueso-implante, producidos por el torque, corresponden a un comportamiento biomecánico el cual no es posible cuantificar o conocer a partir de un ensayo experimental. Por lo tanto, a partir de tomografías de una mandíbula, se realizó la reconstrucción virtual 3D basado en técnica imagenológica. De este modo, se realizaron simulaciones biomecánicas por el método de elementos finitos, comparando los materiales del implante Tiadyne"M y Ti6Al4V, usando los valores de torque obtenidos experimentalmente. De este modo se obtuvo los valores de esfuerzos y deformaciones en la interfase ósea con las dos aleaciones. Las deformaciones unitarias fueron convertidas a microdeformaciones óseas. Se pudo conocer que para valores de torque hasta de 0,35 N-m, el nivel de microdeformación ósea fue adecuado en la interfase Tiadyne TM y Ti6Al4V. De otro lado, en la interfase con la aleación Ti6Al4V cuyo módulo de elasticidad es mayor al Tiadyne "Y, los valores esfuerzos fueron mayores respecto con la interfase implante Tiadyne"“, mientras que las microdeformaciones en la interfase implante Ti6AI4V fueron menores con respecto a la interfase hueso implante Tiadyne"",