Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Aplicaciones en Ingeniería Biomédica Código 731550008
Titulación
Máster Universitario en Fabricación Aditiva
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 2º cuatrimestre
Primero Optativa 6
Idioma
Castellano
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento
Coordinador/a
Correo electrónico
Profesorado
,
Correo electrónico
Web http://secretaria.uvigo.gal/docnet-nuevo/guia_docent/?ensenyament=V04M196V01&assignatura=V04M196V01202&idioma_assig=gal
Descripción general Nesta materia optativa o alumnado poderá adquirir os coñecementos teóricos e a capacitación práctica básica para iniciarse no modelado e fabricación de produtos biomédicos (próteses, órtesis, modelos e utillaje para cirurxía etc.)/ etc.).
Esta materia está estruturada cunha orientación eminentemente práctica e un enfoque integral no que, partindo do deseño funcional dun produto, abórdase a selección do material que garanta as adecuadas propiedades, biocompatibilidad e durabilidade. Analízanse as tecnoloxías de fabricación aditiva e híbrida aplicables, con consideración a criterios de calidade, seguridade e economía, e complétase este enfoque cunha revisión das técnicas de posprocesado necesarias para lograr a adecuada funcionalidade biomecánica e a mellor compatibilidade cos medios fisiolóxicos.
Finalmente, abórdanse as técnicas de verificación da calidade da peza fabricada (metroloxía, caracterización microestructural, mecánica e de durabilidade)
Materia do programa English Friendly: Os/as estudantes internacionais poderán solicitar ao profesorado: a) materiais e referencias bibliográficas para o seguimento da materia en inglés, b) atender as titorías en inglés, c) probas e avaliacións en inglés

Esta materia é coordinada pola Universidade de Vigo.
IMPORTANTE: As plataformas de guías docentes das dúas universidades, aínda sendo similares, teñen lixeiras diferenzas. En caso de que exista algunha discrepancia entre as guías, terase en conta a publicada na UVigo, para mais información acceder a dirección web.

Competencias del título
Código Competencias / Resultados del título
A9 RA9. Definir el método de impresión 3D teniendo en cuenta las características del objeto que se va a producir.
A11 RA11. Reconocer las posibilidades de la fabricación aditiva frente a la fabricación tradicional.
B1 RA12. Conocer y aplicar técnicas de caracterización y análisis de materiales (metales, cerámicas, composites, polímeros...) con el objetivo de comprender sus propiedades e identificar usos potenciales.
B4 RA15. Seleccionar materiales para aplicaciones concretas de manufactura a partir de las especificaciones de las herramientas e impresoras de manufactura aditiva que emplear, así como de los diferentes tipos de modelados existentes. Resolver situaciones, problemas o contingencias con iniciativa y autonomía en el ámbito de su competencia, con creatividad, innovación y espíritu de mejora en el trabajo personal y en el de los miembros del equipo.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias / Resultados del título
Definir o método de impresión 3D tendo en conta as características do obxecto que se vai a producir. AP9
Recoñecer as posibilidades da fabricación aditiva fronte á fabricación tradicional. AP11
Coñecer e aplicar técnicas de caracterización e análise de materiais (metais, cerámicas, composites, polímeros...) co obxectivo de comprender as súas propiedades e identificar usos potenciais. BP1
Seleccionar materiais para aplicacións concretas de manufactura a partir das especificacións das ferramentas e impresoras de manufactura aditiva que empregar, así como dos diferentes tipos de modelados existentes. BP4

Contenidos
Tema Subtema
1. Introdución á fabricación aditiva no sector biomédico • Evolución histórica da fabricación aditiva (FA) no sector biomédico
• Beneficios da FA: Redución de tempo e custos, redución peso, melloras ergonómicas, medicina personalizada.
• Aplicacións da FA a produtos biomédicos: próteses, órteses, modelos preoperatorios e ferramentas.
• Aspectos éticos e legais relacionados coa FA no ámbito biomédico
2. Modelado e simulación numérica en fabricación aditiva. Sector Biomédico. Importancia da simulación numérica.
• Bases de cálculo FEM e optimización topolóxica.
• Preprocesado:
- Preparación xeométrica para FEM
- Condicións de contorno e aplicación de cargas.
- Modelos materiais.
• Post-procesamento en modelado:
- Análise de esforzos e deformacións centrada en ensaios estáticos.
- Análise estrutural, criterios de falla.
- Optimización topolóxica.
3: Biomateriais para fabricación aditiva • Características xerais dos biomateriais. Clasificación.
• Cerámicos: HA, fosfato tricálcico (TCP). Outros fosfatos de calcio (CaPs). Biovidrio. compostos cerámicos.
• Metais: metais nobres, Ti6Al4V, TiNi. 316L, CoCr, CoCrMo. Aliaxes de Mg. Materiais compostos de matriz metálica.
• Polímeros: biopolímeros naturais. Biopolímeros sintéticos. M. compostos polímero-cerámico.
• Biomateriais avanzados para FA.
4. Tecnoloxías de fabricación aditiva aplicadas a productos biomédicos. • Extrusión de material (FDM)
• Fotopolimerización en tanque o cuba (SLA)
• Fusión en leito de pó (SLS)
• Inxección de aglutinante (BJ)
• Deposición de energía localizada (DED)
• Fusión por feixe de electróns (EBM)
• Fabricación multimaterial.
• Bioimpresión
5. Control de calidade de produtos. Postprocesado. • Análise do efecto dos parámetros de impresión sobre as propiedades do produto.
• Postprocesado e tratamentos superficiais das pezas.
• Caracterización estrutural, mecánica, térmica e química. Normativas e estándares relacionados
6.- Proxecto de deseño e fabricación • Casos de estudo
• Deseño inicial: condicionantes particulares. Optimización topolóxica
• Probas iniciais de impresión: Influencia dos parámetros de deposición nas propiedades.
• Fabricación de pezas.
• Análise dos resultados obtidos. Leccións aprendidas.

Planificación
Metodologías / pruebas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciales y virtuales) Horas trabajo autónomo Horas totales
Actividades iniciales A11 0.5 0 0.5
Sesión magistral A9 B1 15 45 60
Prácticas a través de TIC B4 6.5 0 6.5
Prácticas de laboratorio B1 B4 6.5 0 6.5
Trabajos tutelados A9 B1 B4 20 54 74
Prueba objetiva B1 B4 1.5 0 1.5
Presentación oral B1 0.5 0 0.5
 
Atención personalizada 0.5 0 0.5
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Actividades iniciales O profesorado realiza a presentación do curso: contidos, organización, metodoloxías empregadas, cronograma e sistema de avaliación.
Realízase a descrición dos proxectos a desenvolver polo alumnado, así como as condicións de realización.
Explícase o sistema de titorías e apoio de que dispón o alumnado.
Sesión magistral O profesorado presentará e explicará os contidos fundamentais da materia, fomentando a
participación activa do alumnado. O material empregado nas presentacións estará a disposición
do alumnado con anterioridade na plataforma Moovi. Poderán realizarse actividades manipulativas
na aula
Prácticas a través de TIC Desenvolveranse en aula informática. Prácticas nas que o profesorado guía ao alumnado na
utilización das plataformas e programas de deseño, modelado e simulación, así como o programa CESEDUPACK para a selección de materiais.
Prácticas de laboratorio Actividades de aplicación práctica dos coñecementos adquiridos nas sesións teóricas. Desenvólvense en laboratorio con equipamento especializado e de acordo coas normas aplicables.
Nestas actividades, o profesorado guiará ao alumno na utilización dos equipos e das técnicas que deberá utilizar no desenvolvemento do proxecto, como as tecnoloxías de FA, as de
mecanizado e metroloxía; caracterización mecánica, térmica e microestructural
Trabajos tutelados Este traballo tutelado ou proxecto supón a aplicación directa dos coñecementos adquiridos e permitirá o desenvolvemento das necesarias habilidades prácticas de integración.
O profesorado proporá diversos produtos biomédicos sinxelos para que os/os alumnos/alumnas (de forma individual ou por grupos reducidos, dependendo do número) leven a cabo o proceso completo de análise de requisitos, deseño, selección de material, fabricación e caracterización. Para iso, o alumnado contará cos medios do centro e o apoio do profesorado.
Prueba objetiva Nas datas previstas polo centro realizarase unha proba escrita. Neste exame avaliarase o coñecemento que o alumnado adquiriu dos conceptos presentados nas clases de teoría, a través de preguntas curtas, exercicios, etc.
Presentación oral Presentación oral na que cada alumno (ou pequeno grupo, dependendo do número de alumnos) presenta e defende ante o profesor e os seus compañeiros
o proxecto levado a cabo. O alumno deberá explicar os pasos seguidos en cada unha das etapas de desenvolvemento do proxecto, demostrando os coñecementos e habilidades adquiridas. Ao finalizar da exposición, deberá
responder as preguntas formuladas polo profesorado e o resto do alumnado.
Esta exposición e defensa será avaliada de acordo cunha rúbrica previamente publicada.

Atención personalizada
Metodologías
Actividades iniciales
Sesión magistral
Prácticas a través de TIC
Prácticas de laboratorio
Trabajos tutelados
Descripción
O profesor orientará e resolverá as dúbidas que poida ter o alumnado en relación aos temas explicados nas clases de teoría. Esta atención levará a cabo na propia aula, de maneira espontánea e en sesións de titorías. As titorías realizaranse a petición dos/das estudantes, no horario de atención definido polo profesorado e poderán ser individuais ou en pequenos grupo.
O profesorado guiará ao alumnado na utilización dos programas e plataformas, aclarando as súas dúbidas e orientándoos para lograr a mellor comprensión dos conceptos e a adquisición das habilidades necesarias. Esta atención levará a cabo de maneira espontánea durante a realización das sesións prácticas e tamén en sesións de titorías personalizadas. Estas realizaranse no horario definido polo profesorado.
O profesorado de laboratorio guiará ao alumnado no desenvolvemento das clases prácticas, aclarando as súas dúbidas e orientándoos para lograr a mellor comprensión dos conceptos e a adquisición das habilidades necesarias na utilizaicón das distintas técnicas. Esta atención levará a cabo de maneira espontánea durante a realización das sesións prácticas e tamén en sesións de titorías personalizadas. Estas realizaranse no horario definido polo profesorado.
Durante o desenvolvemento do proxecto que o alumnado deberá realizar de forma individual ou en grupos reducidos, contará coa orientación e axuda do profesorado. Esta atención levaráse a cabo durante a execución das tarefas do propio proxecto, ou de ser necesario, cando sexa requirida, dentro do horario establecido polo profesorado. Con todo, proporase a realización de dúas sesións de titorías en grupo, unha ao comezo do proxecto e outra antes da defensa, para poder modificar aqueles aspectos da estrutura ou do contido que o necesiten.

Evaluación
Metodologías Competencias / Resultados Descripción Calificación
Prueba objetiva B1 B4 Ao final de cada tema ou unidade temática, realizarase unha proba curta de autoavaliación que o alumnado deberá responder de maneira individual.
O resultado destas probas orientarán ao alumnado sobre a súa comprensión da materia e o seu progreso na aprendizaxe.
As probas consistirán na resolución de 10 cuestiones tipo test (resposta única ou múltiple), en liña, a través da plataforma Moovi. Realizaranse na propia aula, no tempo asignado ás leccións maxistrais.
As datas e hora de realización de devanditas probas será comunicada ao
alumnado con anticipación suficiente a través da plataforma docente e na propia aula. O alumnado deberá contar cun computador portátil ou teléfono móbil que permita a conexión á plataforma.
Nas datas previstas polo centro realizarase unha proba escrita. Neste exame avaliarase o coñecemento que o alumnado adquiriu dos conceptos presentados nas clases de teoría, a través de preguntas curtas, exercicios, etc.
50
Presentación oral B1 Presentación oral na que cada alumno (ou pequeno grupo, dependendo do número de alumnos) presenta e defende ante o profesor e os seus compañeiros
o proxecto levado a cabo. O alumno deberá explicar os pasos seguidos en cada unha das etapas de desenvolvemento do proxecto, demostrando os coñecementos e habilidades adquiridas. Ao finalizar da exposición, deberá
responder as preguntas formuladas polo profesorado e o resto do alumnado.
Esta exposición e defensa será avaliada de acordo cunha rúbrica previamente publicada.
40
Prácticas de laboratorio B1 B4 Despois de realizar cada sesión práctica (TIC e de laboratorio), o alumno deberá entregar un informe onde se inclúan os resultados dos ensaios realizados así como as respostas ás preguntas expostas. 10
 
Observaciones evaluación

Para mais información sobre a avaliación consultar a web da UVigo.


Fuentes de información
Básica

Consultar as fontes de información na web da UVigo.

Complementária


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías