SELECCION DE MATERIALES Y PRUEBAS

Para realizar el proceso de selección del material se investigó documentos, artículos y literatura sobre materiales en la fabricación decada una de las partes de una prótesis trans tibial y poder de esta manera tener un mejor criterio de selección. 

MATERIAL PARA EL SCOKET O ENCAJE: se tenía claro que el material debía ser un polímero o algún tipo de plástico. El material elegido fue el polipropileno (PP), siendo un  material que es comúnmente utilizado para la fabricación de encaje o socket de prótesis y además proporciona  diferentes ventajas entre ellas encontramos:

ü  Es un material relativamente económico

ü  Ofrece una buena calidad de conservación

ü  Necesita pocos materiales diferentes en el proceso de fabricación

ü  Es una material reciclable , lo cual es amigable con el medio ambiente

ü  No es toxico

ü  Alta resistencia a la tensión y a la compresión  

ü  Posee alta resistencia al impacto

ü  Tiene una buena resistencia superficial

ü  Tiene una buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse

[1] [2]

SELECCIÓN DEL MATERIAL PARA EL PYLON

El material escogido para el pylon fue el duraluminio ya que posee propiedades y características que son de gran ayuda para el cumplimiento de los objetivos y restricciones impuestas por el proyecto como diseño de ingeniería.

Este material posee muchas características y propiedades que son muy útiles

ü  como la gran resistencia que tiene ante la carga

ü  Un material duro que al mismo tiempo se caracteriza por ser liviano

ü   resistencia al impacto y a la corrosión.

Principales propiedades

ü  Aleación de muy altas características y resistencia tracción, muy elevada resistencia mecánica a temperatura ambiente.

ü  Buena mecanización.

ü  Poca resistencia a la abrasión.

ü  Poca resistencia a la corrosión. [3 ] 

Las principales características del Duraluminio son:

ü  Ligereza 

ü  Duración.

ü  No toxico.

ü  Reciclable  

 [4]

SELECCIÓN DEL MATERIAL PARA EL PIE

El material escogido para el pie protésico fue el polietileno de alta densidad que es un polímero sintético de mayor producción en el mundo. Este tipo de material es muy apropiado para lo que se quiere cumplir con el pie protésico ya que el paciente vive en una zona rural este es muy resistente y dura mucho más tiempo que otro tipo de polímero.

Tiene como características: 

ü  Que no es toxico

ü  Es un polímero fuerte, duro y poco permeable

ü  Alta resistencia al impacto.

ü  Es muy ligero

ü   Alta resistencia química y térmica.

ü  Es resistente a cualquier forma de corrosión

ü  Su costo de adquisición es reducido [5]

MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

 Este procedimiento se realizó para un paciente con de edad 22 años y con altura 1.63 m y peso de 65kg.

El método de elementos finitos fue de mucha importancia para el análisis e implementación de esta prótesis ya que sirvió para tener en cuenta algunas consideraciones que se ven relacionadas con características del material que se quiere emplear. Este proceso se realizó con la fuerza máxima que se puede llegar a tener en la prótesis

Para el cálculo de esta fuerza máxima se debe tener en cuenta que debe ser por tres veces el peso, en este caso el peso del paciente es de 65kg.

Este peso de  65kg se multiplicaron por 3 y teniendo en cuenta el valor de la gravedad nos dio un valor de 1911 N  con esta fuerza se realizó el análisis.

Al tener la fuerza máxima estaríamos garantizando que en el punto donde el paciente va realizar más fuerza, la prótesis va presentar una resistencia a esa carga.

Por esta razón es de suma importancia realizar el análisis de elementos finito ya que simplifica y garantiza el buen análisis de diseño que se realizó.

IMAGEN 1. ANALISIS DE ELEMENTO FINITO DEL SOCKET

En la Imagen 1, se puede observar el analisis de esfuerzo realizado en el software de Voz Mises el cual me representa el esfuerzo normal que soporta el material, este se compara con el esfuerzo último o en este caso el de fluencia del polipropileno para saber si resiste el peso. Podemos ver que el esfuerzo máximo presentado es de 8.0 Mpa siendo menor al esfuerzo de fluencia del polipropileno el cua 527 Mpa. 

Este análisis se hizo utilizando la fuerza máxima este análisis nos demuestra que puede soportar la caraga.

Se puedo poder validar este encaje con un espesor de 4 mm , pudiendo obtener un resultado satisfactorio.

IMAGEN  2. ANALISIS DE ELEMENTOS FINITOS DEL PYLON

En la imagen 2, se puede ver que se obtuvo todo de color naranja ya que se ve el análisis del punto crítico de la pieza, el análisis se realizó con aluminio de una influencia de 360 Mpa. Se puede analizar que el esfuerzo máximo presentado en esta simulación es de 7.84 Mpa siendo menor al esfuerzo de fluencia del duraluminio. Verificando y validando el diseño planteado.

Esto nos permite comprobar que el material elegido, cumple con las condiciones necesarias para implementar el diseño deseado.

IMAGEN  3 .ANALSIS DE ELEMENTOS FINITO DEL PIE

Finalmente en  este ultimo  análisis obtenido se puede validar el material de polietileno .Se puede analizar que para este caso presentar una menor carga debido , debido al resultado obtenido .  

Gracias al analisis por momentos finitos se permitir tener un mejor analisis , ya que se puede realizar con los materiales reales con que se desea realizar el diseño y de acuerdo a estos resultados poder tener un mejor cirterio de desicion . 

BIBLIOGRAFIA 

[1] La Tecnología del polipropileno .PDF. Disponible en:http://www.icrc.org/spa/assets/files/other/icrc_003_0913.pdf

[2] Propiedades del Polipropileno. Disponible en: http://www.quiminet.com/articulos/propiedades-del-polipropileno-2671066.htm

[3] proyecto duraluminio. Disponible en: http://materialesfull.wikispaces.com/file/view/PROYECTO%20DURALUMINIO%20.pdf/232730086/PROYECTO%20DURALUMINIO%20.pdf

[4] Aluminio duraluminio. Disponible en: http://www.emmegi.com/Sezione.jsp?idSezione=2684Aluminio duraluminio

[5] Características  del polietileno .Disponible en : http://www.quiminet.com/articulos/ventajas-y-aplicaciones-del-polietileno-de-alta-densidad-hdpe-2577371.htm