Resilencia y Tenacidad del Titanio 40 y 70

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Universidad de Guadalajara

Ingeniería Biomédica

Materia: Biomateriales

Profesor: R. Hernández

                         Hakin Charbel Gutiérrez Andrade         

Sección: D03

Horario: miércoles y viernes de 7:00-9:00

Trabajo: Resilencia y Tenacidad del Titanio

Fecha: 06/03/2020

Objetivos

Que el alumno sea capaz de identificar qué es la resilencia y la tenacidad y pueda obtener mediante el uso de software y métodos numéricos y/o alguna fórmula las mismas.

Justificación

En el área laboral de un ingeniero biomédico es de suma importancia conocer el material de fabricación de los equipos médicos para determinar la resistencia a medios físicos que se encuentran en el hospital; la resiliencia y la tenacidad son unas de las pruebas básicas para poder elegir un material adecuando para este tipo de equipos.

Marco teórico

Resiliencia

En ingeniería, se llama resiliencia de un material a la energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para deformar un material hasta su límite elástico

Tenacidad

En ciencia de materiales, la tenacidad es la energía de deformación total que es capaz de absorber o acumular un material antes de alcanzar la rotura en condiciones de impacto, por acumulación de dislocaciones. Se debe principalmente al grado de cohesión entre moléculas. En mineralogía la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u otro material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido.

Proceso

Se introdujo la imagen al software Digitizelt y se colocaron los marcadores para cada titanio. De ahí se obtuvieron los puntos y se procesaron en Excel.[pic 3]

Figura 1. Curvas de los materiales a estudiar

Figura 2. Gráfica en Excel de la resilencia del titanio 40[pic 4][pic 5]

Figura 3. Tabla en Excel de los puntos de la tenacidad del titanio 40.

Figura 4. Gráfica de la tenacidad del titanio 40.[pic 6][pic 7]

Figura 5. Gráfica de los puntos de la resilencia del Titanio 70.

Figura 6. Tabla de los puntos de la tenacidad del Titanio 70[pic 8][pic 9]

                        Figura 7. Gráfica de la tenacidad del Titanio 70

Para la obtención de la Resilencia se optó por usar la fórmula del triángulo, ya que esta parte solo se compone por el área bajo la recta, se obtiene la resilencia del titanio 40 y el titanio 70 respectivamente:

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Para comprobar los resultados obtenidos en la Tenacidad de cada Titanio, tanto para Ti-CP-40 y para el Ti-CP-70, se hizo una extensa búsqueda de información para encontrar fórmulas y hacer de manera más directa lo anterior.
Se encontró con las siguientes fórmulas:

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Y,

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Obteniendo para el primero, Ti-CP-40 una Tenacidad de: 76,59. Un aproximado a 81, el obtenido mediante métodos numéricos.

Y para el Ti-CP-70 se obtuvo una tenacidad de: 97,36. Un aproximado a 99, el cual fue obtenido por métodos numéricos.

Conclusión

Mediante un software para procesar imágenes fue posible obtener los puntos de cada parte necesaria para esta tarea, y a partir de los mismos usando métodos numéricos se obtuvo la Resilencia y la Tenacidad de cada tipo de Titanio, creo que es importante observar las diferencias entre cada tipo. Podemos ver que el Titanio 40 es de grado 2 y el Titanio 70 es de grado 4 o incluso puede ser 5.

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