Simulación numérica e identificación de defectos en la fundición de aleación Co-Cr
Autores: Silva, Raimundo; Madureira, Rui; Silva, José; Soares, Rui; Reis, Ana; Neto, Rui; Viana, Filomena; Emadinia, Omid; Silva, Rui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Desarrollo
Biomateriales
Metálicos
Aleaciones de cobalto
Métodos numéricos
ProCAST
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de biomateriales, particularmente los metálicos, es uno de los enfoques de la comunidad científica, principalmente debido al aumento de la esperanza de vida media y a una mejora de los materiales fundidos combinada con mejores propiedades mecánicas y productos sin defectos. El uso de aleaciones de cobalto en aplicaciones, como prótesis de rodilla, cadera y dentales, es el resultado de su buena capacidad para mantener propiedades mecánicas y biocompatibilidad durante largos períodos de uso. Los métodos numéricos están cobrando cada vez más importancia, ya que ayudan a la mejora del producto de manera más rápida y económica. Este trabajo se centra en el desarrollo de un modelo numérico en ProCAST(r), comparando la porosidad por contracción y las curvas de enfriamiento con fundiciones reales. Al correlacionar los resultados de la simulación con los datos experimentales disponibles, es posible entender que el modelo formulado demuestra una solución aceptable en términos de precisión (porosidad por contracción y curva de enfriamiento). Las propiedades térmicas de la aleación y las condiciones de calor se cambiaron de manera iterativa hasta que el modelo numérico desarrollado resultó ser una herramienta viable para esta aleación específica cuando se utiliza en el proceso de fundición a la cera perdida.
Descripción
El desarrollo de biomateriales, particularmente los metálicos, es uno de los enfoques de la comunidad científica, principalmente debido al aumento de la esperanza de vida media y a una mejora de los materiales fundidos combinada con mejores propiedades mecánicas y productos sin defectos. El uso de aleaciones de cobalto en aplicaciones, como prótesis de rodilla, cadera y dentales, es el resultado de su buena capacidad para mantener propiedades mecánicas y biocompatibilidad durante largos períodos de uso. Los métodos numéricos están cobrando cada vez más importancia, ya que ayudan a la mejora del producto de manera más rápida y económica. Este trabajo se centra en el desarrollo de un modelo numérico en ProCAST(r), comparando la porosidad por contracción y las curvas de enfriamiento con fundiciones reales. Al correlacionar los resultados de la simulación con los datos experimentales disponibles, es posible entender que el modelo formulado demuestra una solución aceptable en términos de precisión (porosidad por contracción y curva de enfriamiento). Las propiedades térmicas de la aleación y las condiciones de calor se cambiaron de manera iterativa hasta que el modelo numérico desarrollado resultó ser una herramienta viable para esta aleación específica cuando se utiliza en el proceso de fundición a la cera perdida.