La norme sur le plateau

O processo de estampagem convencional ocorre normalmente numa prensa, onde um punção exerce força sobre uma chapa obrigando-a a ganhar a forma definida pelo par punção/matriz (Figura 57).O punção, normalmente o elemento móvel, é a ferramenta convexa que se acopla com a matriz côncava. Faz parte também da ferramenta de estampagem o cerra-chapas, cuja função é manter a chapa encostada à matriz durante todo o processo, impedindo deslocações verticais que possam originar defeitos na peça final.

Figura 57 - Processo de estampagem convencional em prensa - adaptado de (http://wiki.ued.ipleiria.pt/wikiEngen haria /index.php/Estampagem#Estampagem_convencional_em_prensa).

O sucesso deste processo de estampagem, bem como a qualidade final da peça conformada, estão dependentes de um amplo leque de variáveis que influenciam direta ou indiretamente a forma do produto final. Algumas dessas variáveis são:

 Medição: força do punção, pressão do cerra-chapas, etc.;

 Condições de operação: posição do molde, velocidade de conformação, etc.;  Prensa: modo de acionamento, precisão da prensa, etc.;

 Controlo das ferramentas: manutenção, etc.;

 Ferramentas: rugosidade superficial, material da ferramenta, etc.;  Material: propriedades mecânicas, etc.

Se fosse praticável a recolha da informação de todos estes parâmetros em termos teóricos, seria possível a previsão de defeitos no processo de estampagem em fases iniciais do desenvolvimento, minimizando o custo total, e permitiria uma redução nos tempos. No entanto, tal não é exequível ficando a peça sujeita ao aparecimento de alguns defeitos (Pião 2010), como por exemplo:

 Retorno elástico (springback);

 Formação de rugas/pregas (wrinkiling);  Formação de “orelhas” (earing);

 Redução excessiva da espessura (thinning);  Roturas ou fissuras.

As ferramentas que se utilizam nos processos de estampagem apresentam as mais variadas configurações tendo sempre como objetivo final a obtenção de uma peça de máxima qualidade ao mais baixo custo. São múltiplos os aspetos construtivos que podem influenciar o resultado final destas, tais como os raios de concordância da matriz e do punção, a existência de freios, etc. Como tal, estas ferramentas podem ser classificadas quanto:

 número de “ações” a que sujeitam o material a trabalhar;  ao tipo de estampagem que realizam;

 ao material em que são produzidas;  às operações que realizam.

Nesta dissertação as ferramentas utilizadas para este processo de conformação são consideradas ferramentas de simples e duplo efeito, sendo que estas últimas se diferenciam das primeiras pela existência de cerra-chapas. Pertencem também ao grupo de ferramentas de conformação a frio, produzidas com materiais metálicos e poliméricos

Normalmente o custo de uma ferramenta clássica de conformação plástica é muito elevado. O peso da amortização da ferramenta no custo do produto final é tanto mais elevado quanto mais pequena for a série de peças a fabricar. A utilização de ferramentas mistas poliméricas-metálicas podem reduzir em 75% o custo da ferramenta de estampagem, sendo um excelente meio quando se pretende obter uma única prótese à medida do paciente.

Este processo pode também ser utilizado na produção de implantes à medida do paciente com a criação de uma ferramenta de conformação que é obtida tendo por base a aquisição e processamento de imagens médicas e as técnicas de fabrico. O material normalmente utilizado neste processo de obtenção de próteses são as malhas metálicas

de titânio (Figura 58) Durante o processo de conformação, estas são deformadas, adquirindo uma forma permanente do defeito do paciente (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).

Figura 58 - Diferentes malhas metálicas de titânio comercializadas pela BIOMET – adaptado de (http://www.biomet .com/trauma/ techniques.cfm?pdid=4).

Este método compreende um conjunto de etapas que devem ser realizadas e cumpridas antes de se realizar o processo propriamente dito de estampagem convencional tais como: obtenção de uma TC da região do esqueleto a tratar, editar e segmentar a imagem digital de forma a obter um modelo tridimensional da região do esqueleto, reconstruir o modelo com o intuito de alcançar um modelo cirúrgico 3D sem defeito no esqueleto, desenhar e obter um modelo 3D de uma matriz e de um punção com a forma do defeito, que permitirá posteriormente a conformação de uma malha metálica, produzir se necessário um serra-chapas, fabricar o molde e por fim conformar a chapa metálica no molde sob a aplicação de uma pressão apropriada (Figura 59).

Figura 59 - Fluxograma que ilustra o processo de obtenção de um implante à medida do paciente pelo processo de Estampagem Convencional - adaptado de (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).

São já várias as formas de obtenção de implantes CMF obtidos por este processo, a título de exemplo, na patente de Antonyshyn, Edwards e Mainprize (2012) é descrito um processo de conformação plástica de uma malha metálica onde são incorporados no molde pinos que ajudam a fixar a malha metálica, não a deixando escorregar no momento da compressão (Figura 59), (Figura 61) e (Figura 62).

Figura 60 - Representação esquemática do processo de estampagem com pinos - adaptado de (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).

Figura 61 - Vista de topo de malha metálica, depois de ser fixada na matriz - adaptado de (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).

Figura 62 - (A) Malha metálica conformada depois de ser removida do molde; (B) Malha metálica cortada com a forma do implante - adaptado de (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).

Um doente que sofria de uma infeção no osso frontal do crânio necessitou de ser submetido a uma cirurgia, onde lhe foi removido o osso biológico e aplicada uma prótese feita em malha metálica pelo processo de estampagem. Na Figura 63 está representada toda a sequência do processo desde a aquisição da TC até ao momento da cirurgia.

Figura 63 - (A) TC 3D do defeito do osso craniano, (B) Punção e matriz, (C) Malha conformada (D) Aplicação cirúrgica - adaptado de (Antonyshyn, Edwards, e Mainprize 2012).