Tubo para prótese de membro inferior utilizando estrutura de Travessas Rígidas.

Abstract

As próteses para amputações de membros inferiores objetivam dar ao usuário condições para que tenha uma vida normal, ou seja, possam voltar a caminhar e realizar tarefas do cotidiano. Os tubos protéticos geralmente são estruturas tubulares sem juntas ou partes móveis. Em amputações de membros inferiores substitui o papel dos ossos tíbia e fíbula como estrutura de suporte e transferência de carga durante a caminhada ou corrida. Comumente, os tubos protéticos são fabricados utilizando materiais metálicos como aços inox, alumínio e titânio. A massa destes tubos geralmente é elevada em comparação com os tubos fabricados em compósito de matriz polimérica reforçado com fibra de carbono. Sendo assim, este trabalho tem como principal objetivo projetar, fabricar e analisar a viabilidade de um novo conceito de tubo, fabricado em material compósito, que faz uso de estrutura de travessas rígidas e camada interna de suporte estrutural. Para a validação dos tubos propostos por este trabalho, foi utilizada a norma NBR ISO 10328 que especifica os ensaios e condições de carga que a estrutura deveria suportar. Para o projeto inicial, foi utilizado software de elementos finitos para os cálculos estruturais e validação do tubo. Após a simulação numérica, foi realizado a fabricação dos tubos através de enrolamento manual da fibra de carbono na camada interna de polímero ABS e a moldagem por infusão de resina assistida à vácuo. Após a fabricação dos corpos de prova, ensaios mecânicos de torção, compressão e impacto foram realizados de acordo com a norma para a comprovação das estruturas propostas por este trabalho. Assim, os resultados obtidos por ensaios mecânicos foram comparados com os de simulação numérica para a obtenção das correlações de valores, onde mostraram que as correlações entre a simulação numérica e os ensaios mecânicos ficaram entre 93,3% a 98,5%. Além disso, todas as configurações de tubos de travessas rígidas com camada interna propostas por este trabalho obtiveram resultados superiores aos exigidos pela norma. Sendo assim, o objetivo de se obter um novo conceito de tubo para próteses de membros inferiores foi alcançado.