Analise de Implantes Bucomaxilares de Titanio Puro Relatorio Tecnico

IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Fig Placa maleável para fixação óssea na região bucomaxilar com 13 furos com ruptura ver escala e 11 parafusos de fixação equiaxiais de fase Ti4 e precipitação intergranular de fase enriquecida em ferro 10mm 10μm IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Fig Detalhe da placa a A superfície de fratura tem forma de V com ângulo de 75 com o eixo principal da placa b Detalhe da superfície da reentrância da placa junto à superfície de fratura mostrando ataque corrosivo intergranular 1mm 10μm IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Fig Exame microfotográfico Região de início de fratura mostrando topografia rugosa e contendo estrias paralelas em diferentes orientações e com intenso trincamento secundário 10μm IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Fig Exame microfotográfico de placa de Ti4 após ensaio de fadiga ao ar σ180MPa R0 10 Hz a Região de fratura por fadiga mostrando estrias paralelas em diferentes orientações maclação mecânica b Região de fratura dúctil por sobrecarga mostrando alvéolos atípicos σ y 275 MPa UTS 345 MPa 20 10μm 10 μm IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Fig Exame microestrutural logo da superfície de fratura Condição 1 placa anodizada e ensaio ao ar Fig Exame microestrutural junto à superfície de fratura por fadiga Condição 1 placa anodizada e ensaio ao ar Ataque Kroll MO Ataque Kroll MO 50μm 50μm IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO CONCLUSÕES O fabricante da placa não pôde ser identificado durante a inspeção visual do produto contrariando a norma ABNT NBR 154652016 Implantes para cirurgia Requisitos para acondicionamento e embalagem de produto para fornecimento A microestrutura da placa apresentou contudo precipitados intergranulares enriquecidos em Fe estabilizador da fase Tiβ Microestrutura não está em acordo com a especificação de microestrutura de Ti puro da norma ABNT NBR ISO 583222001 microestrutura uniforme A falha prematura da placa ocorreu por corrosãofadiga iniciada em entalhes de corrosão intergranular associados com precipitação de fase Tiβ em presença de esforços cíclicos instabilidade mecânica do implante IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO SETORIAL Ainda não existem no país mecanismos de notificação compulsória de falhas de implantes ortopédicos para a agência reguladora Agencia Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Há um bom trabalho de tradução das normas técnicas para implantes da ISO e realizado pelo Comitê Brasileiro OdontoMédicoHospitalar CB26 da ABNT mas o uso dessas normas em relações comerciais ainda é ruim apesar de fundamental para a melhoria da qualidade dos implantes metálicos comercializados no país IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO SETORIAL A certificação de implantes ortopédicos em comercialização no país pela ANVISA tem ocorrido mesmo sem a realização de ensaios de conformidade de produtos prevista pelas normas da ABNT O Sistema Único de Saúde SUS do Ministério da Saúde que compra mais de 80 dos implantes cirúrgicos metálicos comercializados no Brasil tem a responsabilidade de disseminar a adoção das normas da ABNT na descrição técnica dos implantes em seus processos de licitação 0 Centro Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Fatec Itaquera Prof Miguel Reale CURSO CST Manutenção Industrial Disciplina Análises de Falhas Professor Rafael Maia Alunoa RM Semestre Turno Manhã Data Avaliação Oficial P2 Nota Escolha dois casos e responda os questionários abaixo 1 Que tipo de falha ocorreu 2Onde quando e como ela aconteceu 3Qual é a gravidade do problema 4O que é característico da falha 5Quais são os tipos de desgaste 6Como se classifica a corrosão 7Qual foi o modo de fratura 8A origem da fratura está visível 9Qual a relação entre a direção de propagação da fratura e a direção esperada normal de propagação 10Quantos pontos de início de fratura existem 11No caso de um metal ou liga forjada existem descontinuidades tais como inclusões dobras juntas soldadas etc 12Há evidências de corrosão 13A aplicação das tensões foi unidirecional ou alternada 14De que forma a peça entra em contato com seu par no conjunto mecânico 15Que reações podem ter ocorrido com a peça durante sua história 16A que condições térmicas a peça foi submetida 17Existem evidências de que o equipamento tenha sido operado em condições acima de sua capacidade 18Tanto no que diz respeito à velocidade de operação quanto à carga máxima suportada 19Existem evidências de que tenha havido abuso no uso do equipamento 1 CASO 1 TREM DE POUSO DA FOKKER 100 Caso referese à investigação da fratura da aba de fixação do cilindro externo do trem de pouso principal de aeronave Fokker F100 ocorrida em 1999 Os detalhes deste acidente não foram fornecidos pela companhia aérea nem encontrados no sítio da ANAC Vc acha que tem o direito a acessar estas informações antes de escolher a aeronave do seu voo TREM DE POUSO DA FOKKER 100 Fig Detalhe da aba de fixação do cilindro externo após a sua ruptura Fig Posição da bucha de aço instalada por interferência no furo da aba esc coincidente com linhas escuras ao longo de todo o perímetro do furo de fixação dir TREM DE POUSO DA FOKKER 100 Fig Corte AA detalhe da corrosão seletiva das regiões claras da microestrutura seguindo a sua orientação bandeada da microestrutura forjada TREM DE POUSO DA FOKKER 100 Fig Microestrutura da liga de alumínio DID 5104A Al57Zn27Mg05Mn03Cu Microestrutura bandeada e composta de grãos recristalizados região clara e de regiões nãorecristalizadas regiões escuras contendo subgrãos e fina reprecipitação TREM DE POUSO DA FOKKER 100 CONCLUSÕES Os pontos de corrosão localizada foram formados na interface entre a bucha de aço 42CrMo4 e a superfície do furo de Al 7075T6 por corrosão galvânica e corrosão por fresta associadas com a presença de tensão residual de tração na superfície do furo A corrosão fresta e intergranular progrediu preferencialmente ao longo dos contornos de grão recristalizados do cilindro forjado contendo precipitados A propagação instável das trincas ocorreu preferencialmente pelo mecanismo de fratura dúctil intergranular frágil TREM DE POUSO DA FOKKER 100 CONCLUSÕES A corrosão localizada e a progressão instável de trincas foram favorecidas pela orientação bandeada da microestrutura da peça forjada que era perpendicular à superfície livre do furo A fratura do trem de pouso foi frágil e promovida pela presença de concentradores de tensão prétrinca de corrosão 13 mm Questão a falha foi por sobrecarga em relação à tensão de projeto problema na aterrissagem TREM DE POUSO DA FOKKER 100 SETORIAL O valor da tensão crítica de fratura com presença de prétrinca foi obtido através da MFLE que relaciona o tamanho crítico da trinca ac com os valores de tenacidade à fratura do material KIC e de tensão crítica de fratura σf Equação 1 KIC Yσf πaτ12 No caso de presença prétrinca de corrosão de 13 mm em furo de raio de 3 cm valor de a efetivo 313 cm o valor estimado da tensão crítica de fratura é de 40 MPa para KIC 13 MPam12 Este valor está bem abaixo da tensão de projeto para fratura por sobrecarga 140 MPa A falha do trem de pouso não deveria ser atribuída ao piloto Existe informação de acidentes nos EUA e como decorrência novas diretivas de END da Messier e Fokker O que foi feito com o documento de análise da falha produzido no Brasil CASO 2 IMPLANTES BUCOMAXILAR DE TITÂNIO PURO Análise de falha de placa maleável para fixação óssea na região bucomaxilar Placa foi cedida pelo Instituto de Ortopedia e Traumatologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo após a cirurgia de revisão Nenhuma informação foi disponibilizada para a investigação do caso tipo de fratura óssea data de operação data da reoperação e documentação radiográfica Esta falha não foi notificada à ANVISA Como os implantes são certificados para comercialização no país CASO 3 PALHETAS DE TURBINA A VAPOR Foi investigada a falha de palhetas de turbina a vapor de termelétrica para o Instituto de Resseguros do Brasil IRB O instalação crítica era do tipo ciclo combinado com potência total de 345 MW contendo 3 turbinas a gás da General Electric com potência de 80 MW e uma turbina a vapor da Fuji Japan com potência de 120 MW A turbina a vapor operava normalmente até a ruptura simultânea de 17 palhetas sendo 16 palhetas em posições adjacentes do seu último estágio composto por um total de 65 palhetas forjadas aço inoxidável martensítico 12CrNiMoV INTERCORR 2018 PALHETAS DE TURBINA A VAPOR Fig Aspecto geral de duas palhetas trincadas víde setas lado de baixa pressão revelando intensa deformação plástica e perda de material na parte superior das palhetas INTERCORR 2018 PALHETAS DE TURBINA À VAPOR Fig Exame macrofotográfico da região de fratura plana de comprimento de 84 mm com marcas de praia região do bordo de fuga da palheta esquerda indicando o crescimento estável da trinca 10cm INTERCORR 2018 PALHETAS DE TURBINA A VAPOR Fig Exame microestrutural da região com intensa rugosidade superficial Corte paralelo ao eixo principal da palheta a partir do bordo de fuga lado de baixa pressão Detalhe da superfície da palheta mostrando intensa deformação plástica da martensita associada à ação de mecanismo de corte da esquerda para a direita causado pelo ataque erosivo das partículas oxígenas de ferro 50mm INTERCORR 2018 PALHETAS DE TURBINA A VAPOR CONCLUSÕES A fratura das palhetas do último estágio da turbina a vapor após um ano de uso foi promovido por mecanismo de erosão por partículas exógenas de ferro junto ao bordo de fuga da face de baixa pressão das palhetas próximos da raiz A erosão da palheta promoveu a formação de concentradores de tensão promovendo a nucleação de trincas de fadiga A turbina a vapor investigada operou por pouco mais de um ano antes da ruptura das palhetas sugerindo que a ruptura da palhetas ocorreu por falhas operacionais na usina de ciclo combinado INTERCORR 2018 PALHETAS DE TURBINA A VAPOR CONCLUSÕES As turbinas de vapor do ciclo combinado geralmente operam em regime de carga parcial promovendo a ingestão de material particulado e a erosão nos bordos de fuga inferiores do lado de baixa pressão das palhetas do último estágio inversão de direção de fluxo do fluido na saída da turbina Informações da Controladoria Geral da União indicam que o IRB pagou à termelétrica em 2006 a quantia de quase meio milhão de reais devido ao sinistro na turbina a vapor As termelétricas já são responsáveis por 25 da matriz de eletricidade do país produzindo energia mais cara e com maior pegada de CO2