Resistência à corrosão eletroquímica da liga TI-6AL4V prototipada para aplicações biomédicas

Abstract

A metodologia de Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS) é uma das novas tecnologias de manufaturas aditivas, utilizada para fabricação de componentes de geometrias complexas. Dada à possibilidade de obtenção de peças com geometrias complexas, este método possui um grande potencial para a manufatura de implantes personalizados de reconstituição óssea. Dentre os materiais utilizados no processo, o titânio e suas ligas se destacam por possuírem uma combinação de elevada resistência mecânica, alta resistência à corrosão eletroquímica e resposta biológica favorável. Este trabalho visou apresentar um estudo da corrosão eletroquímica em implante de liga Ti-6Al-4V obtido por DMLS. Os ensaios de corrosão eletroquímica foram realizados em temperatura ambiente e na presença do oxigênio atmosférico. Os eletrólitos utilizados foram Soro Fisiológico, Ringer Lactato e Solução de Hanks que simulam os meios fisiológicos, bem como os três meios acrescidos de Peróxido de Hidrogênio até atingirem pH~5,02 e pH~4,33 que simulam respectivamente reações de inflamação e infecção. As curvas de polarização potenciodinâmicas das amostras foram obtidas com uma velocidade de varredura de 1 mV/s e o intervalo de potencial varrido de -1 V a + 1,2 V. A área ensaiada das amostras (eletrodo de trabalho) foi de 0,5 cm2. As correntes de corrosão foram calculadas no intercruzamento das curvas anódica e catódica linearizadas, na região do potencial de corrosão. Os parâmetros eletroquímicos de corrosão obtidos foram: o potencial de corrosão, a densidade de corrente e a resistência à polarização. A análise qualitativa dos ensaios de corrosão foram obtidas mediante Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Óptica, onde foi possível evidenciar aumento dos poros identificados na superfície após os ensaios

The methodology Direct Metal Laser Sintering (DMLS) is a new additive manufacturing technology, used for the manufacture of components of complex geometries. Given the possibility of obtaining parts with complex geometries, this method has a great potential for the manufacture of customized implants for bone reconstruction. Among the materials used in the process, titanium and its alloys are distinguished by possessing a combination of high mechanical strength, high corrosion resistance and electrochemical favorable biological response. This work aims to present a study of electrochemical corrosion in implant alloy Ti-6Al-4V obtained by DMLS. The electrochemical corrosion tests were performed at room temperature and in the presence of atmospheric oxygen. The electrolytes used were saline solution, Ringer Lactato and Hank´s solution simulating the fluids physiological, and added hydrogen peroxide until reaching pH~5,02 and pH~4,33 respectively which simulate the reactions of inflammation and infection . The potentiodynamic polarization curves of the samples were with a scan speed employed 1 mV/s and the sweep potential range of -1 V to + 1.2 V. The area of the samples tested (working electrode) was 0.5 cm2. The corrosion currents were calculated intercrossing the anode and cathode of the linearized curve in the region of potential corrosion. The electrochemical parameters obtained were: the corrosion potential of corrosion current density and polarization resistance. Qualitative analysis of the corrosion tests were performed by scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy, where it was possible to demonstrate increased presence of pores before corrosion tests