Estudio de la influencia del electrolito en el anodizado de componentes dentales de titanio aleado

Abstract

[ES] El anodizado es un proceso electrolítico mediante el cual se incrementa el espesor de la capa de óxido de superficies metálicas. En el presente estudio se ha anodizado titanio aleado Ti6Al4V, material ampliamente usado en la industria médica para la fabricación de implantes, utilizando bicarbonato de sodio, ácido fosfórico, ácido sulfúrico y tetrafluoroborato de amonio como electrolitos, con la finalidad de estudiar cual es el más indicado para utilizarse en un proceso productivo con una máquina de anodizado en masa. Además, se ha realizado un estudio superficial, tanto a nivel macroscópico, para determinar si el color obtenido es acorde a los patrones de color fijados, como a nivel microscópico, haciendo un análisis tanto de la rugosidad superficial de la capa de óxido obtenida mediante microscopía confocal como de su composición, mediante la técnica de dispersión de rayos X. Por último, se ha realizado un estudio de tiempos antes y después de la implementación de la máquina de anodizado en masa para determinar la viabilidad del proyecto. Los resultados de este estudio han concluido que el electrolito con mejores características es el ácido fosfórico, ya que es el que presenta una mayor cinética de reacción, además de dotar a las piezas de un acabado cromático más uniforme y una composición de la capa de óxido compatible con el cuerpo humano. Por otro lado, el ahorro en el tiempo de proceso que proporciona esta máquina lo hace un proyecto altamente rentable.

[EN] Anodizing is an electrolytic process by which the thickness of the oxide layer of metal surfaces is increased. In the present study allied titanium Ti6Al4V, a material widely used in the medical industry for the manufacture of implants, has been anodized using sodium bicarbonate, phosphoric acid, sulfuric acid and ammonium tetrafluoroborate as electrolytes, in order to study which is the most suitable to be used in a production process with a mass anodizing machine. In addition, a surface study has been carried out, both at macroscopic level, to determine if the color obtained is in accordance with the fixed color patterns, and at microscopic level, making an analysis of both the surface roughness of the oxide layer obtained by confocal microscopy and its composition, using the X-ray scattering technique. Finally, a time study has been carried out before and after the implementation of the mass anodizing machine to determine the feasibility of the project. The results of this study have concluded that the electrolyte with the best characteristics is phosphoric acid, since it has the best reaction kinetics, as well as giving the fish a more uniform color finish and a composition of the oxide layer that is compatible with the human body. On the other hand, the reduction in process time provided by this machine makes it a highly profitable project.