Surface characterization of Ti-7.5Mo alloy modified by biomimetic method

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Finite Element Modeling for Development and Optimization of a Bone Plate for Mandibular Fracture in Dogs

This study aimed to develop a plate to treat fractures of the mandibular body in dogs and to validate the project using finite elements and biomechanical essays. Mandible prototypes were produced with 10 oblique ventrorostral fractures (favorable) and 10 oblique ventrocaudal fractures (unfavorable). Three groups were established for each fracture type. Osteosynthesis with a pure titanium plate of double-arch geometry and blocked monocortical screws offree angulanon were used. The mechanical resistance of the prototype with unfavorable fracture was lower than that of the fcworable fracture. In both fractures, the deflection increased and the relative stiffness decreased proportionally to the diminishing screw number The finite element analysis validated this plate study, since the maximum tension concentration observed on the plate was lower than the resistance limit tension admitted by the titanium. In conclusion, the double-arch geometry plate fixed with blocked monocortical screws has sufficient resistance to stabilize oblique,fractures, without compromising mandibular dental or neurovascular structures. J Vet Dent 24 (7); 212 - 221, 2010

Finite element analysis and fracture resistance testing of a new intraradicular post

Objectives: The objective of the present study was to evaluate a prefabricated intraradicular threaded pure titanium post, designed and developed at the Sao Jose dos Campos School of Dentistry - UNESP, Brazil. This new post was designed to minimize stresses observed with prefabricated post systems and to improve cost-benefits. Materials and and methods: Fracture resistance testing of the post/core/root complex, fracture analysis by microscopy and stress analysis by the finite element method were used for post evaluation. The following four prefabricated metal post systems were analyzed: group 1, experimental post; group 2, modification of the experimental post; group 3, Flexi Post, and group 4, Para Post. For the analysis of fracture resistance, 40 bovine teeth were randomly assigned to the four groups (n=10) and used for the fabrication of test specimens simulating the situation in the mouth. The test specimens were subjected to compressive strength testing until fracture in an EMIC universal testing machine. After fracture of the test specimens, their roots were sectioned and analyzed by microscopy. For the finite element method, specimens of the fracture resistance test were simulated by computer modeling to determine the stress distribution pattern in the post systems studied. Results: The fracture test presented the following averages and standard deviation: G1 (45.63 +/- 8.77), G2 (49.98 +/- 7.08), G3 (43.84 +/- 5.52), G4 (47.61 +/- 7.23). Stress was homogenously distributed along the body of the intraradicular post in group 1, whereas high stress concentrations in certain regions were observed in the other groups. These stress concentrations in the body of the post induced the same stress concentration in root dentin. Conclusions: The experimental post (original and modified versions) presented similar fracture resistance and better results in the stress analysis when compared with the commercial post systems tested (08/2008PA/CEP).

Microestrutura e resistência à corrosão do Ti c.p. soldado a laser utilizando em prótese sobre implantes

Foram realizados estudos para avaliar a microestrutura, a dureza e a resistência à corrosão do titânio comercialmente puro-Ti c.p. soldado por laser e utilizado na confecção de prótese sobre implantes. Verificou-se que na soldagem a laser a microestrutura apresentou três regiões distintas: o cordão de solda, a zona afetada pelo calor - ZAC e o metal base. O Ti c.p. possui microestrutura granular, a microestrutura do cordão de solda é mais refinada e de maior dureza do que o metal base. A ZAC obtida por este processo de soldagem foi relativamente pequena quando comparada com o processo de soldagem por brasagem. Os ensaios eletroquímicos mostraram que a região da solda apresentou menor resistência à corrosão em meio de NaCl 0,15 molL-1 à temperatura ambiente.

Dental implants: Surface modification of cp-Ti using plasma spraying and the deposition of hydroxyapatite

The commercial pure titanium (cp-Ti) is currently being used with great success in dental implants. In this work we investigate how the cp-Ti implants can be improved by modifying the metal surface morphology, on which a synthetic material with properties similar to that of the inorganic part of the bone, is deposited to facilitate the bone/implant bonding. This synthetic material is the hydroxyapatite, HA, a calcium-phosphate ceramic. The surface modification consists in the application of a titanium oxide (TiO2) layer, using the thermal aspersion - plasma spray technique, with posterior deposition of HA, using the biomimetic method. The X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive X-ray (EDX) and Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform (DRIFT) techniques have been used for characterizing phases, microstructures and morphologies of the coatings. The TiO2 deposit shows a mixture of anatase, rutilo and TiO2-x phases, and a porous and laminar morphology, which facilitate the HA deposition. After the thermal treatment, the previously amorphous structured HA coating, shows a porous homogeneous morphology with particle size of about 2-2.5 μm, with crystallinity and composition similar to that of the biological HA.

Desenvolvimento, comportamento mecânico e microestrutural de uma prótese mandibular em liga de titânio produzida por sinterização direta a laser de metal (DMLS)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Osseointegração de implantes porosos de titânio submetidos ao tratamento biomimético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Biocompatilibidade in vivo de implantes de titânio submetidos ao processo biomimético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Placas em ponte para tratamento de falhas segmentadas em mandíbulas de cães: projetos e desenvolvimento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Osteogênese in vitro em amostras de titânio com diferente porosidades

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da técnica de enchimento de chanfro do aço naval pelo processo GMAW-CW

Nesse trabalho estudou-se a viabilidade operacional e as características econômicas e geométrica da técnica do processo de soldagem GMAW-CW (alimentação adicional de um arame frio) em comparação Gas Metal Arc Welding (GMAW). O sistema de alimentação de arame frio foi projetado e adaptado a pistola de soldagem MIG/MAG. Utilizou-se uma fonte eletrônica de múltiplos processos ajustada em tensão constante e CC+, a proteção gasosa foi uma mistura 75%Ar+25%CO² e CO² comercialmente puro. O arame utilizado foi o da classe ER70S-6 com diametro de 1,2 mm para o arame eletrodo e 1,0 mm para o arame frio, os dois arames foram alimentados em cabeçotes independentes. As variáveis operacionais de entrada foram: a velocidade de alimentação de arame energizado, em três níveis, 4, 6 e 8 m/min e a velocidade de alimentação do arame frio em 50%, 60% e 70% da velocidade de alimentação do arame energizado. As soldagens foram automatizadas em simples deposição no sentido empurrando e o posicionamento do arame frio, em um único nível, Tandem em chanfro em “U” de chapas de aço ASTM 1020. As variáveis de resposta utilizadas foram: inspeção superficial dos cordões; análise da geometria (largura, penetração, reforço e diluição) da solda e econômicas (taxa de fusão, taxa de deposição, rendimento e custo operacional). Os resultados indicaram que para a análise superficial, com o uso do gás Ar25%CO² a superfície dos cordões mostraram-se mais homogêneas em relação ao CO² e com menor índice de salpicagem, para a análise das características econômicas, o processo GMAW-CW sempre foi superior ao processo convencional, quanto aos custos operacionais o processo convencional mostrou-se menor, porém não houve o preenchimento do chanfro, o que ocorreu com a utilização do processo GMAW-CW.

Biocompatibilidade in vitro em amostras densas e porosas de titânio-35nióbio submetidas a tratamento biomimético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da concentração do líquido especial e da temperatura do molde de revestimentos na desadaptação marginal de coroas fundidas em titânio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da eficácia de primers para metal na resistência ao cisalhamento da união entre cimentos resinosos e metais não nobres. Efeito do armazenamento em água

O sucesso das restaurações metálicas indiretas depende, dentre outros fatores, de uma união eficaz entre a estrutura metálica e o cimento dentário empregados. Sabe-se que os primers para metal atuam com comprovada eficácia na resistência adesiva dos cimentos resinosos às ligas nobres. Entretanto, pouco foi estudado sobre o efeito de tais materiais em ligas não nobres. O propósito deste estudo foi avaliar a eficácia de primers para metal na resistência ao cisalhamento da união entre cimentos resinosos e metais não nobres. Discos (9 mm de diâmetro e 3 mm de altura) foram fundidos em liga de NiCr (n=80) e em titânio comercialmente puro (Ti c.p.) (n=80) e foram incluídos em anel de PVC com resina acrílica quimicamente ativada. As superfícies dos discos foram regularizadas com lixas de carbeto de silício de granulação 320, 400 e 600 e jateadas com partículas de óxido de alumínio de 50 µm. Espécimes de cada metal foram divididos em quatro grupos (n=20). Uma matriz metálica bi-partida (5 mm de diâmetro interno e 2 mm de altura) foi posicionada na superfície do espécime. As áreas adesivas receberam um dos seguintes tratamentos: 1) Panavia F; 2) Alloy Primer e Panavia F; 3) Bistite DC e 4) Metaltite e Bistite DC. Para evitar a exposição dos cimentos à luz, estes foram espatulados e inseridos na matriz dentro de uma câmara de revelação radiográfica. Quarenta minutos após a confecção, os espécimes foram armazenados em água destilada a 37ºC por 24 horas e então termociclados (1.000 ciclos, 5ºC e 55ºC, 30 segundos cada banho). Após a termociclagem, os espécimes foram armazenados novamente nas mesmas condições descritas anteriormente por um período de 24 horas (n=10) ou de 6 meses (n=10) antes do ensaio de cisalhamento em uma máquina de ensaios mecânicos (Material Test System 810).

Biofilm formation on the surface of Ti–7.5Mo alloy after surface treatment

Purpose: In the present work, a susceptibility and efficacy of the Ti–7.5Mo alloy and Ti alloy to bacterial biofilm formation after surface treatment was evaluated. Methods and materials: The alloy Ti–7.5Mo was obtained in arc furnace under an argon atmosphere. Ingots were then homogenized under vacuum at 1100 °C for 86.4 ks to eliminate chemical segregation and after cold worked discs were cutting. Samples were immersed in NaOH aqueous solution (5 M) and treated at 450 °C. Biofilms were grown in Ti–7.5Mo discs immersed in sterile brain heart infusion broth (BHI)containing 5% sucrose, inoculated with microbial suspension (106 cells/ml) and incubated for 5 days. Next, the discs were placed in tubes with sterile physiological solution 0.9% sodium chloride (NaCl) and sonicated for to disperse the biofilms. Tenfold serial dilutions were carried and aliquots seeded in selective agar, which were then incubated for 48 h. Then, the numbers CFU/ml (log 10) were counted and analyzed statistically. Scanning electron microscopy (SEM) on discs with biofilms groups was performed, atomic force microscope (AFM) and contact angle. Results: The results show that there is a 5% difference in bacterial adhesion between pure titanium and Ti–7.5Mo alloy. Conclusion: It was concluded that the greater the roughness, the greater the hydrophilic effect.