Simulación por el método de elementos finitos de la deformación plástica severa en láminas de titanio

Abstract

Cuba ostenta destacados resultados médicos con el uso de fijadores óseos en la ortopedia y la ortodoncia, que son perfectibles si se mejora la resistencia mecánica de las láminas metálicas que se utilizan, lo que es posible mediante la disminución y homogenización del tamaño del grano, por el Método de Deformación Plástica Severa, con el Procedimiento de Corrugación y Estiramiento Repetitivo. En este trabajo se simula dicho procedimiento por el Método de Elementos Finitos, con el uso del software DEFORM, de láminas de Titanio Grado 5 (Ti6Al4V) en una etapa preliminar que argumenta la etapa de simulación del Titanio Grado 2 que se realiza según un Diseño Factorial Completo de tres factores a tres niveles (33 ), donde los factores o variables independientes son ángulo, radio y ancho. Se analiza la calidad superficial y la variación de longitud (ΔL) de las láminas y se les determinan y analizan los comportamientos de los valores de las variables dependientes que se definen (deformaciones de Von Mises y tensiones tangenciales alternantes y efectivas), en cinco puntos. Se desechan los resultados de las simulaciones en que las láminas no clasifican según la Escala de Calidad Superficial que se define en el trabajo y se realiza un Análisis de Regresión a la data de los máximos valores que se obtienen para las variables dependientes. Finalmente se determina la combinación óptima para las variables de diseño de la herramienta que se propone.