Being motivated by the technological applications of bioabsorbable polymeric materials in the fields of biomechanics and medicine, this paper presents a simple but efficient extension of Lemaitre's elastoplastic damage model by incorporating a chemical-based (hydrolysis) degradation term. The aim is to allow the simulation of devices subjected to both mechanical and chemical environments. The model applicability is tested by a set of numerical finite-element examples. The encouraging results show expected adequate coupling between the elastoplastic and chemical damages. Although the model is presently restricted to linear kinematics, the basic idea can be extended to finite strains.

A poliamida 11, assim como grande parte dos polímeros empregados na construção de dispositivos minimamente invasivos de uso médico, não apresenta significativa interação com líquidos polares, o que limita seu uso em algumas aplicações, uma vez que a maioria dos tecidos biológicos internos apresenta caráter hidrofílico (alta afinidade por água). No presente trabalho, investigou-se a influência do processo de tratamento por plasma de oxigênio da superfície da poliamida 11 sobre a composição, rugosidade e a hidrofilicidade. Através do tratamento, as características do material foram alteradas de forma a favorecer a adesão de uma camada polimérica hidrofílica sobre sua superfície, aumentando a hidrofilicidade e, consequentemente, a biocompatibilidade do dispositivo polimérico. Cateteres de poliamida 11 foram submetidos a diferentes tempos de exposição ao plasma, gerado sob uma atmosfera de oxigênio com pressão, temperatura e voltagem constante. Para isso, foram realizadas análises de espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e medida do ângulo de molhamento por água na superfície do polímero. As amostras tratadas e não tratadas (controle) foram caracterizadas e constatou-se um aumento na rugosidade e no ângulo de contato, indicando uma possível melhora da aderência da camada polimérica hidrofílica a ser depositada.

Polyamide 11, as well as the great majority of polymers used in the construction of minimally invasive devices for medical use, shows no significant interaction with polar liquids, which limits its use in some applications, since most of internal biological tissues have hydrophilic character (high affinity for water). In this study, an investigation was made of the influence of oxygen plasma treatment of polyamide 11 surface on the composition, roughness and hydrophilicity. Through the plasma treatment, the polymer characteristics were changed to promote adhesion of a hydrophilic polymer layer on its surface, increasing the hydrophilicity and, consequently, the biocompatility of the polymeric device. Polyamide 11 catheters were submitted to different times of exposure to plasma, generated in an oxygen atmosphere with pressure, temperature and constant voltage. The treated and untreated (control) samples were then characterized using infrared spectroscopy, scanning electron microscope and contact angle measurements with water. Both the roughness and contact angle increased with the plasma treatment, indicating a possible improvement of the adherence of the hydrophilic layer coating the polymer.

O surgimento das tecnologias de prototipagem rápida (RP) e de ferramental rápido (RT) tem despertado interesse da indústria de moldes de injeção. O vazamento de termofixos com cargas metálicas possibilita a construção de moldes usando materiais compósitos, os quais apresentam maior resistência que os utilizados por outras técnicas RT. Neste trabalho foi estudado o comportamento térmico de moldes fabricados em epóxi/alumínio durante a injeção de polipropileno através de avaliações da estrutura e de propriedades mecânicas utilizando difração de raio X e ensaios de dureza e de tração. Os corpos-de-prova injetados no molde em compósito epóxi/alumínio apresentaram pequenas diferenças no grau de cristalinidade das superfícies analisadas e propriedades mecânicas semelhantes aos corpos-de-prova injetados em molde de aço. O estudo mostrou um razoável desempenho térmico do molde compósito durante a injeção de polipropileno evidenciando a viabilidade de utilização destes moldes na produção de pequenas séries de protótipos e de produtos neste termoplástico.

rapid prototyping (RP) and rapid tooling (RT) technologies are gaining increasing importance in the injection molding industry. Casting of resin/metal composites allows the construction of molds with greater resistance than those manufactured by other RT techniques such as Stereolithography. In this work, the thermal behavior of molds manufactured in epoxy/aluminum during the injection molding of polypropylene specimens was investigated. Structural and mechanical characterization of the molded specimens included X ray analysis, hardness and tensile testing. The samples presented small differences in the degree of crystallinity and similar mechanical properties in comparison with samples injected into steel molds. This study showed a reasonable thermal performance of the epoxy/aluminum mold during the injection molding of polypropylene, thus demonstrating the viability of using these molds to produce a few number of prototypes or products with this thermoplastic.

A fabricação de moldes por técnicas de prototipagem rápida, como a estereolitografia (SL), é considerada uma importante tecnologia no auxílio ao desenvolvimento de produtos de plástico moldados por injeção. Embora esta tecnologia se mostre vantajosa, a vida útil dos moldes pode ser bastante reduzida em decorrência, por exemplo, de forte adesão entre o polímero injetado e o material do molde SL. Neste trabalho é investigado o uso da técnica de recobrimento metálico com Ni-P por deposição electroless sobre moldes de injeção, fabricados por SL com a resina DSM SOMOS 7110®. Foram comparados resultados de moldagem de PA6.6 em moldes fabricados com e sem recobrimento metálico evidenciando a possibilidade de utilizar a técnica de metalização como alternativa para a moldagem deste material em moldes SL, uma vez que a vida útil foi superior.

Manufacturing of moulds by rapid prototyping processes, such as stereolithography (SL), is considered an important technology to aid the development of injection moulding plastic products. Although this technology shows significant advantages, the lifetime of moulds may be drastically be reduced due to strong adhesion between the injected polymer and the material of the SL mould. This work investigates the use of Ni-P metal coating obtained by electroless deposition on SL moulds manufactured with the resin DSM SOMOS 7110. Specimens of PA6.6 have been injected into SL moulds manufactured with and without metal coating. The results showed that the electroless metal coating process can be an appropriate alternative to allow moulding of small series of PA6.6 parts in SL moulds.

Os processos de prototipagem rápida (Rapid Prototyping - RP) e ferramental rápido (Rapid Tooling - RT) surgiram para reduzir os tempos de desenvolvimento de produtos na fase de projeto diminuindo a necessidade de retrabalhos e, conseqüentemente, antecipando a entrada de novos produtos no mercado. Neste trabalho foi utilizada uma das tecnologias de prototipagem rápida, denominada Modelagem por Fusão e Deposição (FDM), na construção de moldes em ABS com o objetivo de investigar sua aplicação na moldagem por injeção de termoplásticos. Amostras das peças injetadas foram submetidas a ensaios de difração de raios X, dureza Shore D e tração. Os resultados mostraram a viabilidade de fabricar pequenos lotes de peças em PEBD e PP com propriedades mecânicas bastante similares às encontradas em peças moldadas em moldes metálicos.

Rapid Prototyping and Rapid Tooling are aimed at reducing the development time of products in the design phase by minimizing re-workings and, consequently, reducing the time to launch new products. In this work one of the technologies of rapid prototyping, called Fused Deposition Modeling (FDM), was used in the construction of ABS molds with the objective of investigating its application in the injection molding of thermoplastics. Specimens of the molded parts were characterized with X-ray diffraction, Shore D hardness and tensile tests. The results demonstrated the viability to manufacture small batches of LDPE and PP parts with mechanical properties similar to those molded parts in metallic molds.