Estudio de lubricación aplicada a biopolímeros utilizados para la fabricación de prótesis durante el proceso de conformado incremental monopunto

Abstract

Actualmente el uso de lubricantes minerales y sintéticos se ha convertido en un problema debido al tratamiento que deben recibir después de su uso, causando un impacto ambiental por lo que las nuevas tecnologías han permitido desarrollar nuevos materiales, el uso de la nanotecnología en la lubricación permite obtener mejorar el rendimiento de diferentes lubricantes como es el caso de losaceites vegetales y la mezcla agua –glicerina convirtiéndolos en una opción para disminuir el consumo de los lubricantes base petróleo por lo cual es necesario realizar una análisis de su comportamiento en diferentes situaciones.En el presente proyecto se realizóun estudio de lubricación aplicado al conformado incremental monopunto (SPIF) utilizando como materiales polímeros biocompatibles UHMWPE y HDPE, los lubricantes empleados fueron Mezcla agua –glicerina, aceite de girasol, aceite mineral, de los cuales a la mezcla agua –glicerina y aceite de girasol se añadieron nanopartículas de óxido de silicio (SiO2) con una concentración de 25 por ciento en peso, la concentración fue tomada de un trabajo previo realizado por (Diabb et al. 2017).Se determino los parámetros variables de acuerdo a trabajos previos los cuales mencionan que al incrementarse la temperatura del proceso ayuda la formabilidad, además disminuye la fuerza necesaria para deformar plásticamente el material, es por tal razón que para este estudio se evaluó el desempeño del lubricante a diferentes velocidades de giro de la herramienta, sometiendo al lubricante a diferentes regímenes de lubricación, los cuales son analizados mediante la curva típica Stribeck, la cual relaciona el indicador de fricción y el número de Sommerfeld.Al usar distintos lubricantes los cuales son usados en un proceso de manufactura se espera tener diferentes rugosidades superficiales lo cual estárelacionado directamente con el desgaste, los lubricantes son expuestos a cargas elevadas debido a que el material se lo deforma plásticamente, lo cual produce un cambio en la viscosidad del lubricante, provocando que en cierto momento la película de lubricación sea muy delgada lo que conlleva a que las superficies entren en contacto produciendo una deformación plástica en la superficie del material sin medio de lubricación provocando la formación de partículas de desgaste, Se observo que el desempeño del aceite de girasol fue similar al del aceite mineral en términos de fricción y rugosidad superficial, esto se debe a la cantidad de ácidoesteárico presente en el aceite vegetal el cual estárelacionado directamente con la fricción y el desgaste.