Resumen Objetivo: Se hicieron pruebas de transferencia térmica y de caída de presión para determinar los coeficientes de permeabilidad y de conductividad térmica de espumas metálicas de aluminio fabricadas mediante el proceso IPS (Infiltración de Preformas Solubles). Método: Para ambas pruebas, se utilizaron muestras de espumas metálicas con 50mm de diámetro y 20mm de espesor, con tamaños de poro de 0.5, 1.0 y 2.0mm y una densidad relativa de 0.34. Para la realización de las pruebas de caída de presión, se realizó una adaptación de un sistema de flujo de fluidos y, los valores de permeabilidad se calcularon utilizando la ley de Darcy. Por otra parte, para obtener los coeficientes de conductividad se utilizó el ensayo de la caja térmica y la ley de Fourier. Resultados: Se encontró que hay una influencia importante del tamaño de los poros en los valores de permeabilidad y de conductividad térmica obtenidos. Por último, los resultados se compararon con los obtenidos por otros investigadores, determinando que estos son muy consistentes con los encontrados en el presente trabajo. Conclusiones: Nuestro interés es mejorar el conocimiento sobre las espumas metálicas y en este sentido, proponer la posibilidad de su uso en aplicaciones que involucran flujo de fluidos y transferencia de calor.

Abstract Objective: To determine the coefficients of permeability and thermal conductivity of aluminum metal foams, thermal transference and pressure drop tests were carried out. Methods: Metal foam samples measuring 50 mm in diameter and 20 mm in thickness with pore sizes ranging between 0.5 and 2.0 mm were used for both tests. An adaptation in a fluid flow system was made to perform the pressure drop tests, and Darcy’s law was used to calculate the permeability values. A thermal box test and Fourier’s law were used to obtain the conductivity coefficients. Results: The results showed that the pore size has an important influence on the values of permeability and thermal conductivity. Finally, the results were compared with those reported by other researchers and were found to be consistent with those found in previous work. Conclusions: Our interest is to enhance knowledge regarding aluminum metal foams and show their potential use in applications that involve fluid flow and heat transfer.

ABSTRACT In this study, Equal-Channel Angular Sheet Drawing- ECASD with a die set at 135° was used to produce plastic deformation onto an aluminum alloy AA-1100-O and a magnesium alloy AZ31-O samples, expecting a decreasing the grain size in order to increase the plasticity of these alloys under certain specific working conditions. In this study, the microstructural and mechanical properties changed due to this process were analyzed by optical microscopy and mechanical testing like micro-hardness and tension test. ECASD produces work hardening with no significant dimensional changes into the flat specimens with small changes in the microstructural characteristics. The ECASD process also produces important microstructural changes close to the surface of the investigated samples therefore its hardness is strongly modified in this region. This is due to the high contact stresses and friction developed with the die during the ECASD process.

RESUMEN En este estudio, se usó la técnica de extrusión de láminas de una aleación de aluminio AA-1100-O y una aleación de magnesio AZ31-O por medio de un dado de cizalladura con un ángulo de 135 ° (ECASD, por sus siglas en inglés) para producir la deformación plástica en las aleaciones, que permita obtener microestructuras con tamaños de grano pequeños para aumentar su plasticidad en situaciones específicas de trabajo. En este estudio, se evaluó el cambio en las propiedades microestructurales y mecánicas por medio de microscopía óptica y ensayos mecánicos como microdureza y ensayos de tensión. La técnica de deformación plástica severa ECASD produce cambios en las propiedades mecánicas, sin cambios significativos en la masa de las muestras con pequeños cambios en las características micro-estructurales en el núcleo del material. Sin embargo, el proceso ECASD produce importantes cambios microestructurales cerca de la superficie de los materiales investigados, por tanto, la dureza está fuertemente modificada en esta región. Esto es debido a las altas tensiones de contacto y fricción desarrolladas con la matriz durante el proceso de ECASD.

RESUMEN El desarrollo de materiales innovadores para la fabricación de implantes óseos biodegradables es uno de los tópicos más importantes de investigación en el área de los biomateriales. Los materiales a partir de los cuales se fabrican estos implantes, pueden ser gradualmente disueltos, absorbidos, consumidos o excretados por el cuerpo humano, lo que elimina la necesidad de procedimientos quirúrgicos secundarios para la remoción del implante. Las aleaciones de magnesio (Mg) aparecen como materiales promisorios para ser usados en aplica ciones ortopédicas, teniendo en cuenta su potencial biocompatible. Sin embargo, por sus propiedades quími cas, este material se corroe rápidamente, produciendo burbujas de gas subcutáneas lo que puede resultar en productos de corrosión tóxicos. De ahí que el uso del Mg y sus aleaciones como material biodegradable para aplicaciones ortopédicas no está completamente establecido. Por estas razones, el objetivo de este trabajo es determinar los efectos citotóxicos de los productos de corrosión de la aleación AZ31B usando la configuración de espuma metálica fabricada a partir de dicho material y el método de evaluación de viabilidad celular de la reducción de sales de MTT. Los resultados obtenidos muestran un apreciable efecto citotóxico de los pro ductos de la biocorrosion de la aleación sobre células CHO-K1, lo cual está directamente relacionado con la liberación de iones y consecuente aumento del pH en el medio de cultivo.

ABSTRACT The development of innovative materials for the manufacture of biodegradable bone implants is one of the most important research topics in the area of biomaterials. The materials, from which these implants are made, can be gradually dissolved, absorbed, consumed or excreted by the human body, eliminating the need for secondary surgical procedures for removal of the implant. Magnesium alloys appear as promissory materials to be used in orthopedic applications, considering its biocompatible potential. Nonetheless, due to its chemical properties, this material rapidly corrodes producing subcutaneous gas bubbles resulting in a variety of toxics corrosion products. In that sense the use of Mg and its alloys as biodegradable material in orthopedic applications is not completely establish. For this reason the purpose of this work is to determine the cytotoxic effects of the AZ31B alloy corrosion products using metal foam configuration made from such material and the evaluation of cell viability using MTT reduction salts method. The results show a signifi cant cytotoxic effect of the biocorrosion products on CHO-K1 cells, which is directly related to the release of ions and consequent increase in pH in the culture medium.

ABSTRACT Interesting properties of metal foams such as light weight, good energy absorption and low thermal conductivity, have promoted the development of new processes to improve properties without sacrificing productivity. This study aims to verify the uniformity pore distribution in an aluminum alloy foam obtained by Casting - Dissolution Process, using a nondestructive analysis. In order to evaluate mechanical properties of a metal foam using computational numerical models, the use of a small reconstructed section of the sample representing an entire volume of metal foam, was validated. In conclusion, it was possible to determine that all parts of the sample have the equivalent superficial area and volume.