Innovative machining strategies to manufacture biomedical prostheses for improved in-life functional performances

La continua e crescente domanda del mercato volta alla richiesta di prodotti sempre più performanti, è la ragione che motiva la ricerca di tecniche manifatturiere innovative per la realizzazione degli stessi. Specialmente nel settore biomedicale, ove l’incalzante crescita della popolazione comporta un aumento costante delle operazioni di revisione degli impianti protesici, con conseguente innalzamento del costo della sanità pubblica nonchè del dolore causato al paziente, tale necessità è sempre più urgente. La rottura degli impianti biomedicali è attribuibile a due principali cause, ovvero ad eccessiva usura o allo sviluppo di reazioni di corrosione, che, di conseguenza, comportano la perdita di stabilità dell’impianto causandone, talvolta, una rottura prematura ed inaspettata. Tali fenomeni sopraindicati sono dipendenti dallo stato della superficie, il quale viene determinato dalle operazioni di manifatturiere di finitura. Notevoli sforzi sono stati svolti al fine di trovare una relazione tra i parametri di processo, la natura delle alterazioni superficiali e le prestazioni del prodotto in vita di esercizio. Nell’ambito delle lavorazioni meccaniche, la tornitura criogenica appare come una potenziale strategia per migliorare le caratteristiche della superficie prodotta. L’azoto liquido è un composto non tossico e totalmente non inquinante utilizzato come mezzo di raffreddamento alternativo durante le operazioni di tornitura. La sua potenziale adozione in ambito biomedicale è legata al fatto che comporta una drastica riduzione dei processi di pulizia usualmente necessari per la rimozione dei residui di oli lubrificanti dai componenti biomedicali. Tuttavia, l’impatto della lavorazione criogenica sull’integrità superficiale, ed in particolare, la relazione che quest’ultima stringe con le prestazioni in vita di esercizio è ancora oggetto di studio da parte dei ricercatori. L’obiettivo di questo lavoro di ricerca è la valutazione dell’impatto di nuove tecniche innovative di lavorazione, con particolare riferimento alla lavorazione criogenica, sulle prestazioni dei prodotti biomedicali al fine di aumentarne la durabilità all’interno del corpo umano.