Desenvolvimento de um equipamento para ensaio de desgaste em instrumento cirúrgico para alojamento da haste femoral da prótese femoral

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o projeto de adequação de um equipamento para que possa avaliar o desgaste em instrumento responsável pelo alojamento da prótese de fêmur (chamada de Raspa femoral). Em um primeiro momento, uma plaina limadora foi adquirida, a qual foi desmontada e, sendo avaliado cada componente, feito modificações e substituição de peças danificadas. Para a validação da máquina e comprovação do desgaste foi utilizado uma ferramenta de aço rápido AISI M2 sem revestimento, (conhecida como Brocha). Assim, para realização do desgaste da ferramenta, foram considerados como parâmetros de ensaio a velocidade de corte, profundidade de corte, avanço de corte, a camada removida e os golpes por minuto (GPM). Na prática, avaliações de folgas e deterioração dos elementos em movimentos foram realizadas e apresentaram resultados satisfatórios. Além disso, ciclos de usinagem em um bloco de alumínio foram realizados para observação do comportamento da máquina. No ensaio de desgaste foi utilizado um bloco refratário para provocar a degradação da ferramenta. Para isso, foi necessário a realização de um pré teste para definição dos parâmetros de corte. As variáveis utilizadas para os ensaios foram 40 GPM e o avanço de corte de 0,10 mm/golpe. O equipamento produzido apresentou reprodutibilidade dos ensaios, no que diz respeito as avaliações da perda do poder de corte da ferramenta, além disso, notou-se estabilidade durante os ensaios e um custo relativamente baixo do equipamento.

This study aims to design an equipment to evaluate wear on femoral prosthesis device (called the femoral scrape). At first, a used planer machine was obtained, each component evaluated and all the necessary modifications and replacement of damaged parts were performed. For the machine validation an Broach made of AISI M2 tool steel was used. The cutting speed, cutting depth, shear advance, layer removed and strokes per minute were considered as tool wear test parameters. In practice, evaluations of clearances and deterioration of moving parts were performed and they presented satisfactory results. In addition, machining cycles in an aluminum block were performed to observe the machine behavior. In the wear test, a refractory block was used to evaluate tool degradation due to the abrasion. For this, it was necessary to perform a pre-test to define the cutting parameters. The variables used for the tests were 40 strokes per minute with cut advance 0.10mm/stroke. The equipment showed good test reproducibility to evaluations of tool cutting power, a relatively low prodution cost, and stability was also observed.