Fabricación Aditiva por Arco de Alambre de Zinc como un Biomaterial Metálico Degradable
Autores: Soni, Rishabh; Jhavar, Suyog; Tyeb, Suhela; Gupta, Saurabh Kumar; Suwas, Satyam; Chatterjee, Kaushik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Fabricación Aditiva por Arco de Alambre de Zinc como un Biomaterial Metálico Degradable
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Fabricación aditiva por arco de alambre
Aleaciones de zinc
Microestructura
Dureza
Tasas de corrosión
Implantes bioresorbables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) ofrece una alta tasa de deposición de material entre varias técnicas de fabricación aditiva con alambre como material de alimentación, pero no se ha establecido para aleaciones de zinc. Las aleaciones de Zn pueden utilizarse como biomateriales degradables, en contraste con los biomateriales metálicos permanentes convencionales. En este trabajo, se procesó Zn comercialmente puro mediante WAAM para obtener piezas casi densas, y se compararon las propiedades obtenidas a través de Zn procesado por WAAM con muestras de Zn forjado (WR). Se encontró que la microestructura y los valores de dureza de los componentes WAAM (41 +/- 1 HV0.3) eran similares a los de los componentes WR (35 +/- 2 HV0.3). Las mediciones de textura por difracción de rayos X en masa sugirieron que las construcciones WAAM exhiben una microestructura fuertemente texturizada en comparación con las contrapartes WR, con intensidades de pico alrededor de o en las direcciones paralelas a la dirección de construcción (BD). Las tasas de corrosión en el fluido corporal simulado (SBF) fueron similares para las muestras WAAM (0.45 mmpy) y WR (0.3 mmpy). Las mediciones de pérdida de peso en SBF fueron marginalmente más altas en las muestras WAAM en comparación con las contrapartes WR durante un período de hasta 21 días. Se encontró que los preosteoblastos MC3T3-E1 eran saludables y proliferaban en el medio de cultivo que contenía los productos de degradación del WAAM-Zn de manera similar al WR-Zn. Este trabajo establece la viabilidad del procesamiento de Zn mediante WAAM para su uso en implantes metálicos bioresorbables.
Descripción
La fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) ofrece una alta tasa de deposición de material entre varias técnicas de fabricación aditiva con alambre como material de alimentación, pero no se ha establecido para aleaciones de zinc. Las aleaciones de Zn pueden utilizarse como biomateriales degradables, en contraste con los biomateriales metálicos permanentes convencionales. En este trabajo, se procesó Zn comercialmente puro mediante WAAM para obtener piezas casi densas, y se compararon las propiedades obtenidas a través de Zn procesado por WAAM con muestras de Zn forjado (WR). Se encontró que la microestructura y los valores de dureza de los componentes WAAM (41 +/- 1 HV0.3) eran similares a los de los componentes WR (35 +/- 2 HV0.3). Las mediciones de textura por difracción de rayos X en masa sugirieron que las construcciones WAAM exhiben una microestructura fuertemente texturizada en comparación con las contrapartes WR, con intensidades de pico alrededor de o en las direcciones paralelas a la dirección de construcción (BD). Las tasas de corrosión en el fluido corporal simulado (SBF) fueron similares para las muestras WAAM (0.45 mmpy) y WR (0.3 mmpy). Las mediciones de pérdida de peso en SBF fueron marginalmente más altas en las muestras WAAM en comparación con las contrapartes WR durante un período de hasta 21 días. Se encontró que los preosteoblastos MC3T3-E1 eran saludables y proliferaban en el medio de cultivo que contenía los productos de degradación del WAAM-Zn de manera similar al WR-Zn. Este trabajo establece la viabilidad del procesamiento de Zn mediante WAAM para su uso en implantes metálicos bioresorbables.