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La UVigo patenta un proceso de fabricación 3D de implantes dentales más eficiente

El autor del trabajo, Óscar Barro Guizán

La UVigo ha solicitado la patente de un avanzado sistema de fabricación aditiva o impresión 3D de implantes dentales que permite conseguir materiales de igual o superior calidad a los actuales, además de mejorar la eficiencia del proceso. La técnica ha sido puesta a punto durante los últimos cuatro años por el grupo LaserOn y la empresa coruñesa Corus Fegoba y constituye la tesis del ingeniero Óscar Barro Guizán, que ha desarrollado su trabajo a caballo entre ambas entidades.

“Estas colaboraciones permiten unir los conocimientos de la Universidad con las necesidades de las empresas, que no siempre tienen las capacidades necesarias para poder asumir proyectos como éste con una carga de investigación elevada. Me ha permitido conocer los dos mundos a la vez y estoy encantando con la respuesta y aceptación por ambas partes”, destaca Barro, graduado en Tecnologías Industriales y máster en Ingeniería Industrial por la UVigo.

He podido conocer los dos mundos a la vez y estoy encantado con la respuesta

Las estructuras de las prótesis dentales están fabricadas con metales como el titanio o la aleación de cobalto y cromo para poder soportar toda la fuerza de los procesos masticatorios e incluso la fatiga que suponen patologías como el bruxismo.

La técnica LDED (Laser Directed Energy Deposition) desarrollada por Óscar Barro utiliza un láser de alta potencia para fundir estos metales a muy alta temperatura y obtener materiales con propiedades similares o incluso superiores, en el caso del titanio, a los comercializados actualmente.

La estación de fabricación aditiva construida en el campus

"Hoy en día ya se utiliza la fabricación aditiva para obtener prótesis dentales, pero con técnicas que no consiguen las mismas propiedades mecánicas que la nuestra"

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“Partimos del mismo material original, pero cuando los fundimos logramos modificar su microestructura y unas propiedades óptimas y mejores a las actuales. Los procesos existentes solidifican de forma más lenta o lo hacen a mayor velocidad y generan problemas. Hoy en día ya se utiliza la fabricación aditiva para obtener prótesis dentales, pero con técnicas que no consiguen las mismas propiedades mecánicas que la nuestra. Y, por tanto, puede ser una alternativa muy interesante”, defiende.

El sistema LDED utiliza un láser de diodo, el más robusto y eficiente del mercado, porque los metales se funden a temperaturas muy elevadas. El titanio sobre 1.680 ºC y el cobalto, a más de 1.400 ºC.

El proceso se desarrolla de forma automática y además permite un mejor aprovechamiento de los materiales, cuyo coste es muy elevado. Sirva como ejemplo que el precio de un kilogramo de cobalto-cromo ronda los 400 euros.

“Los procesos de fabricación aditiva tienen su coste porque son muy exigentes respecto a equipos, pero en el caso de la industria protésico-dental ya se utilizan materiales muy caros. Y si logramos aprovecharlos mejor también disminuirán los tiempos y estaríamos reduciendo los costes muchísimo”, subraya Barro, que también apunta al beneficio del menor impacto ambiental.

En los laboratorios del grupo LaserOn y del Cacti se obtuvieron y caracterizaron los materiales mediante LDED, mientras que en la empresa herculina se desarrolló el mecanizado y se obtuvieron otros materiales con las técnicas actuales de la industria para compararlos con los nuevos. También se hicieron pruebas de tratamientos térmicos que se utilizan para colocar la céramica de las prótesis encima de las estructuras metálicas.

“Ha sido un trabajo conjunto. El objetivo era lograr un proceso eficiente y verificado para obtener materiales de calidad y cumpliendo la normativa de la industria protésico-dental, que es muy exigente”, comenta.

Un momento del proceso

La tesis del lucense Óscar Barro es la primera con mención industrial dentro del programa de doctorado de Investigación en Tecnologías y Procesos. Sus directores son los investigadores Juan Pou y Fernando Lusquiños y, además de la patente, incluye dos artículos científicos publicados en revistas internacionales.

El autor ha trabajado como responsable del proyecto dentro de la empresa, que va a mantener su colaboración con el grupo LaserOn: “Tanto en la Universidad como en la empresa han recibido los resultados con mucho interés y la idea es seguir avanzando con esta técnica y buscar nuevas aplicaciones”.

Barro defiende el interés de estos proyectos de colaboración entre el mundo académico y la industria: “La investigación supone un riesgo para las empresas porque nunca se conocen los resultados, pero la recompensa que obtienen es mayor. El I+D es lo que de verdad hace avanzar a un país. Copiar no aporta tanto como desarrollar cosas por uno mismo. Y además también tiene una repercusión hacia la sociedad, en este caso, la mejora de las prótesis dentales, que cada vez son más habituales”.

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