Estudio a fatiga de barras de titanio en estructuras porosas obtenidas por impresión 3D y orientadas a scaffolds e implantes a medida

Abstract

En la última década, han salido al mercado nuevas tecnologías de fabricación, conocidas como fabricación aditiva o impresión 3D que, a partir de polvos de distintos materiales consiguen fabricar piezas con un procedimiento de fusión controlada capa a capa y consolidación del material. Algunas de las aplicaciones son la de implantes a medida y scaffolds. Las tecnologías más utilizadas en este campo son: la fusión por haz de electrones, en inglés Electron Beam Melting (EBM) y fusión selectiva por láser, en inglés Selective Laser Melting (SLM). La gran diferencia entre ambas tecnologías es que: mientras que en el proceso de EBM se fabrica en una atmósfera de vacío y el enfriamiento es lento desde 700ºC a temperatura ambiente, el proceso de SLM funciona con gas inerte para reducir el nivel de oxígeno y con altas tasas de enfriamiento. Algunos autores destacan las ventajas de EBM sobre SLM debido a su capacidad para fabricar piezas densas en menor tiempo [1]. Sin embargo, otros autores concluyen que las estructuras fabricadas por SLM muestran mejores propiedades mecánicas para una densidad relativa dada en comparación con las fabricadas por EBM. En este estudio se fabricaron y se analizaron, por medio de ensayos estáticos y a fatiga de flexión y por elementos finitos, barras de titanio de pequeñas dimensiones que suelen formar parte de estructuras porosas para scaffolds óseos e implantes a medida. Dichas barras se obtuvieron tanto con la técnica de EBM como SLM, comprobándose mejores resultados en las barras fabricadas por SLM debido a su menor rugosidad.