Maquinagem de uma prótese para a artroplastia total do ombro

Abstract

Nos dias que correm, as doenças articulares que justificam substituição da articulação por uma prótese estão a ganhar proporções alarmantes. As próteses raramente são feitas à medida de cada paciente, podendo originar complicações, obrigando a artroplastias de revisão frequentes. Neste sentido, torna-se importante desenvolver métodos e estratégias de maquinagem capazes de dar uma resposta rápida e eficaz a esse problema. No presente trabalho realizou-se a maquinagem de uma prótese, utilizada na artroplastia total do ombro, que consiste em dois componentes, um umeral e outro glenoidal. Numa primeira fase, com recurso a um software CAD, realizou-se o projeto tridimensional de cada componente. De seguida, recorrendo a um software CAM criaram-se aquelas estratégias de maquinagem que melhor resposta oferecem de acordo com alguns parâmetros, nomeadamente a vida útil da ferramenta de corte, tempo de maquinagem e acabamento superficial. Finalizou-se o trabalho com a medição da rugosidade dos componentes maquinados, antes e depois do polimento. Em termos de resultados, foi demonstrado que é possível o fabrico dos componentes utlizados na artroplastia total do ombro, com uma boa precisão dimensional, com tempos de corte aceitáveis e um bom acabamento superficial. O aço inoxidável AISI 316 e polietileno PE-500 foram os materiais utilizados.

Nowadays, joint diseases requiring replacement with prosthesis are shockingly increasing. Prostheses are rarely tailored to each patient, which can cause complications, requiring frequent arthroplasties’s reviews. In this sense, it becomes important to develop methods and strategies for machining that are able to take a quick and effective response to this drawback. In the present work, the machining of a total shoulder arthroplasty prosthesis was achieved, being composed of two components, one humeral and glenoid another. Initially, using CAD software, we performed three-dimensional design of each component. Then, using a CAM software is created machining strategies, which provide a better response under some parameters, namely the lifetime of the cutting, machining time and surface finish tool. In the final step, roughness measurements are performed in the machined components before and after polishing. In terms of results, it was demonstrated that is possible to manufacture the components used on the total shoulder arthroplasty with a good dimensional accuracy, an acceptable cutting stroke and a good surface finish. The materials used were the AISI 316 stainless steel and polyethylene PE-500.