Publicado

2022-11-28

Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties

Anodización de la aleación de Ti6Al4V fabricada por impresión 3D y evaluación de las propiedades de corrosión y desgaste

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v89n224.101720

Palabras clave:

anodization; corrosion; wear (en)
anodización; corrosión; desgaste (es)

Autores/as

  • Angélica Cely-González Facultad de Ingeniería, Escuela de Metalurgia, Grupo de Integridad y Evaluación de Materiales GIEM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia https://orcid.org/0000-0002-3580-8451
  • Yaneth Pineda-Triana Facultad de Ingeniería, Escuela de Metalurgia, Grupo de Integridad y Evaluación de Materiales GIEM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia https://orcid.org/0000-0002-5561-9412
  • Oscar Gómez-Puentes Facultad de Ingeniería, Escuela de Metalurgia, Grupo de Integridad y Evaluación de Materiales GIEM, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia https://orcid.org/0000-0002-3262-5828

Ti6Al4V alloy forms an oxide layer on the Surface and is metallic material used as a biomaterial. The investigation determined the level lof wear of corrosion of the alloy fabricated by additive manufacturing as in the titanium specimen made by forge subjected to anodizing. The use of NaOH (0.1M) and H2SO4 (1M) was defined as electrolytes, with a time of 5 minutes, a voltage of 20 and 40V, wear tests on Pin on Disk and corrosion resistance in Hank solution. Evidencing the usefulness of anodizing on the surface of titanium. The voltage of the 40V produces a uniform oxide layer with greater thickness, decreasing the level of wear and corrosion rate. The right electrolyte is H2SO4 as NaOH produces more corrosion. Forging specimen has higher corrosion resistance than alloy made by additive manufacturing.

La aleación Ti6Al4V forma una capa de óxido en la superficie y es un material metálico empleado como biomaterial. La investigación determinó el nivel de desgaste y corrosión de la aleación fabricada por manufactura aditiva al igual que en la probeta de titanio elaborada por forja sometidas al anodizado. Se definió el uso del NaOH (0.1M) y H2SO4 (1M) como electrolitos, con un tiempo de 5 minutos, voltaje de 20 y 40V, pruebas de desgaste en Pin on Disk y resistencia a la corrosión en solución Hank. Evidenciándose la utilidad del anodizado en la superficie del titanio. El voltaje de 40V produce una capa de óxido uniforme con mayor espesor, disminuyendo el nivel de desgaste y la velocidad de corrosión. El electrolito adecuado es H2SO4 ya que el NaOH produce más corrosión. La probeta fabricada por forja tiene mayor resistencia a la corrosión con respecto a la aleación fabricada por manufactura aditiva.

Referencias

Fuentes, S., Estudio Comparativo de los métodos de fabricación aditiva para el titanio y sus aleaciones, MSc. Thesis, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona, Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona, España, 2017.

Cheung, K., Moreica, B., Wen-fan, C. and Pramod, K., Thermodynamic and microstructural analyses of photocatalytic TiO2 from the anodization of biomedical-grade Ti6Al4V in phosphoric acid or sulfuric acid. Ceramics International, [online]. 47(2), pp 1609-1624, 2021. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884220326791

Espinoza, D. y Jaimes, M., Anodizado de aleaciones de titanio Ti6Al4V, ELI, utilizados en la fabricación de implantes, Tesis, Departamento de Ingeniería, Universidad Industrial de Santander, Santander, Colombia, 2016.

Damborronea, J., Arenas, M., Hernandez, J. and Jardini, A., Functionalization of Ti6Al4V scaffolds produced by direct metal laser for biomedical applications. Materials & Desing, [online]. 83, pp 6-13, 2015. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0264127515003391

Sidambe, A., Biocompatibility of advanced manufactured titanium implants- A review. Materials (Basel), 19(12), pp. 8168-8188, 2014. DOI: https://doi.org/10.3390/ma7128168.

Gil, F., Crespo, A. y Manero, J., Mejora de la resistencia al desgaste de titanio y sus aleaciones utilizadas para prótesis articulares. Biomecánica, 10(2), pp. 2-11. 2012. DOI: https://doi.org/10.5821/sibbv10i2.1674

Dimah, M., Estudio del comportamiento frente a la tribocorrosión de aleaciones biomédicas de titanio en electrolitos que simulan el suero humano mediante técnicas electroquímicas, MSc. Tesis, Departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales, Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, España, 2012.

Suarez, R., Rodriguez, I. y Alcantara, D., Comportamiento microestructural de una aleación Ti-6Al-4V empleada en pulpa lixiviada. Ingeniería Mecánica [Online]. 17(1), 2014. [date of reference 12 de abril de 2021]. Available at: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1815-59442014000100003

Dechawut, D., Hthaicnok, C., Thanawat, P. and Thanachai, B., Effects of post-processing on microstructure and adhesion strength of TiO2 nanotubes on 3D-printed Ti-6Al-4V alloy. Surface and Coatings Technology, 421, (2)15, pp. 1051-1061, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127431

González, N., Estudio del comportamiento tribológico de aleaciones metálicas biocompatibles, PhD Tesis, Departmento Tecnologías Industriales, Universidad Politécnica de Cartagena, Cartagena, Colombia, 2013.

Zakerin, N. and Morsehed, K., Perpestive on the passitivy of Ti6Al4V alloy in H2SO4 and NaOH solutions. Journal of Molecular Liquids, pp. 1547- 1556, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115947

Metikos, H., Kowkal, A. and Piljac, J., The influence of niobium and vanadium on the passivity of titanium-based implants in physiological solution. Biomaterials, [online]. 24(2) pp. 3765-3775, 2013. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961203002527

López, C., Uso de aleaciones de Ti como implantes dentales: estudio de la tribocorrosión en medios biológicos, Tesis, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Universidad Politécnica de Cartagena, Cartagena, Colombia, 2017. [14] Valenti, J., Guash, P. and Sevilla, F., Anodización del Titanio para la mejora ante la degradación química de material quirúrgico. Biomecánica, 12(1), pp. 24-30, 2012.

Chiua, T., Mahmoudib, M., Elwanyb, A. and Liangc, H., Corrosion assessment of Ti6Al4V fabricated using laser power-bed fusion additive manufacturing. Electrochimical Acta, 279, pp. 143-151, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.04.189

Bastidas, D., Cano, E., Lopez, J. and Polo, J., Application of kramers-kroing relationships for titanium impedance data validation a ringer solution. Revista de Metalurgia. 40(4), pp 456-478, 2014. DOI: https://doi.org/10.3989/revmetalm.2004.v40.i4.278

Cómo citar

IEEE

[1]
A. Cely-González, Y. Pineda-Triana, y O. Gómez-Puentes, «Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties», DYNA, vol. 89, n.º 224, pp. 76–83, nov. 2022.

ACM

[1]
Cely-González, A., Pineda-Triana, Y. y Gómez-Puentes, O. 2022. Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties. DYNA. 89, 224 (nov. 2022), 76–83. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v89n224.101720.

ACS

(1)
Cely-González, A.; Pineda-Triana, Y.; Gómez-Puentes, O. Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties. DYNA 2022, 89, 76-83.

APA

Cely-González, A., Pineda-Triana, Y. & Gómez-Puentes, O. (2022). Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties. DYNA, 89(224), 76–83. https://doi.org/10.15446/dyna.v89n224.101720

ABNT

CELY-GONZÁLEZ, A.; PINEDA-TRIANA, Y.; GÓMEZ-PUENTES, O. Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties. DYNA, [S. l.], v. 89, n. 224, p. 76–83, 2022. DOI: 10.15446/dyna.v89n224.101720. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/101720. Acesso em: 22 mar. 2026.

Chicago

Cely-González, Angélica, Yaneth Pineda-Triana, y Oscar Gómez-Puentes. 2022. «Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties». DYNA 89 (224):76-83. https://doi.org/10.15446/dyna.v89n224.101720.

Harvard

Cely-González, A., Pineda-Triana, Y. y Gómez-Puentes, O. (2022) «Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties», DYNA, 89(224), pp. 76–83. doi: 10.15446/dyna.v89n224.101720.

MLA

Cely-González, A., Y. Pineda-Triana, y O. Gómez-Puentes. «Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties». DYNA, vol. 89, n.º 224, noviembre de 2022, pp. 76-83, doi:10.15446/dyna.v89n224.101720.

Turabian

Cely-González, Angélica, Yaneth Pineda-Triana, y Oscar Gómez-Puentes. «Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties». DYNA 89, no. 224 (noviembre 15, 2022): 76–83. Accedido marzo 22, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/101720.

Vancouver

1.
Cely-González A, Pineda-Triana Y, Gómez-Puentes O. Anodization of Ti6Al4V alloy manufactured by 3D printing and evaluation of corrosion and wear properties. DYNA [Internet]. 15 de noviembre de 2022 [citado 22 de marzo de 2026];89(224):76-83. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/101720

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations3

1. Roman Major, Aniela Grajoszek, Adam Byrski, Karolina Szawiraacz, Jaroslaw Jerzy Barski, Łukasz Major, Maciej Gawlikowski, Magdalena Kopernik, Marcin Kot, Aneta Dyner, Juergen M. Lackner. (2024). Evaluation of In Vivo Biocompatibility in Preclinical Studies of a Finger Implant Medical Device Correlated with Mechanical Properties and Microstructure. ACS Applied Materials & Interfaces, 16(1), p.376. https://doi.org/10.1021/acsami.3c16742.

2. Bo Zhao, Sam Hernandez, Ola Harrysson, Shuaihang Pan. (2025). Comprehensive picture of microstructure contribution to passivation film formation and pitting transition in Ti6Al4V fabricated by laser and electron beam additive manufacturing. Journal of Alloys and Compounds, 1044, p.184490. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.184490.

3. Alireza Moradi, Sanae Tajalli, Amir Behjat, Abdollah Saboori, Luca Iuliano. (2025). Surface Engineering of EB-PBF Ti6Al4V via Anodization: Multifunctional Improvements Through TiO2 Nanotube Arrays. Coatings, 15(9), p.993. https://doi.org/10.3390/coatings15090993.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

526

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.