Aleación de Magnesio WE43 Biodegradable Producida por Fusión Selectiva por Láser: Propiedades Mecánicas, Comportamiento a la Corrosión y Citotoxicidad In-Vitro
Autores: Lovaiová, Patrícia; Lovai, Tomá; Kubásek, Jií; Jablonská, Eva; Msallamová, árka; Michalcová, Alena; Vojtch, Dalibor; Suchý, Jan; Koutný, Daniel; Ghassan Hamed Alzubi, Enas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fusión selectiva por láser
Aleación Mg-4Y-3Nd-Zr
Implantes biodegradables
Microestructura
Comportamiento a la corrosión
Citotoxicidad
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se utilizó la tecnología de fusión selectiva por láser (SLM) para preparar la aleación Mg-4Y-3Nd-Zr (WE43). Esta aleación y el método de producción son prometedores para el diseño de implantes biodegradables. El objetivo de este estudio fue investigar la composición química, la microestructura, las propiedades mecánicas, el comportamiento a la corrosión en un fluido simulado del cuerpo (SBF) y la citotoxicidad de la aleación producida por el método SLM y compararla con la aleación de referencia fundida por gravedad convencionalmente. El análisis de la superficie reveló un contenido de oxígeno del 7% en peso. También se encontraron partículas esféricas no fundidas y solo parcialmente adheridas del polvo inicial. La microestructura del material era muy fina y consistía en una matriz dendrítica de alfa-Mg, una fase intermetálica beta-Mg41(Nd, Y)5, inclusiones de Y2O3 y un 0.6% en volumen de porosidad residual. La dureza Vickers, la resistencia a la fluencia por compresión, la resistencia a la compresión y la máxima deformación por compresión fueron de 88 HV0.1, 201 MPa, 394 MPa y 14%, respectivamente, que están cerca de los valores de referencia en estado fundido. Las tasas de corrosión in vitro determinadas por inmersión y pruebas potentiodinámicas fueron de 2.6 mm/año y 1.3 mm/año, respectivamente. Las pruebas de citotoxicidad indicaron una buena biocompatibilidad de la aleación impresa en 3D.
Descripción
En este trabajo, se utilizó la tecnología de fusión selectiva por láser (SLM) para preparar la aleación Mg-4Y-3Nd-Zr (WE43). Esta aleación y el método de producción son prometedores para el diseño de implantes biodegradables. El objetivo de este estudio fue investigar la composición química, la microestructura, las propiedades mecánicas, el comportamiento a la corrosión en un fluido simulado del cuerpo (SBF) y la citotoxicidad de la aleación producida por el método SLM y compararla con la aleación de referencia fundida por gravedad convencionalmente. El análisis de la superficie reveló un contenido de oxígeno del 7% en peso. También se encontraron partículas esféricas no fundidas y solo parcialmente adheridas del polvo inicial. La microestructura del material era muy fina y consistía en una matriz dendrítica de alfa-Mg, una fase intermetálica beta-Mg41(Nd, Y)5, inclusiones de Y2O3 y un 0.6% en volumen de porosidad residual. La dureza Vickers, la resistencia a la fluencia por compresión, la resistencia a la compresión y la máxima deformación por compresión fueron de 88 HV0.1, 201 MPa, 394 MPa y 14%, respectivamente, que están cerca de los valores de referencia en estado fundido. Las tasas de corrosión in vitro determinadas por inmersión y pruebas potentiodinámicas fueron de 2.6 mm/año y 1.3 mm/año, respectivamente. Las pruebas de citotoxicidad indicaron una buena biocompatibilidad de la aleación impresa en 3D.