Projeto e Desenho Assistido por Computador. FDR Caneta de Insulina

Transcrição

1 Adriana Fernandes, nº45286 Inês Domingos, nº45302 Mariana Siva, nº45878 Projeto e Desenho Assistido por Computador FDR Caneta de Insulina Introdução A diabetes é uma doença metabólica caracterizada por um aumento anormal do açúcar ou glicose no sangue. Embora ainda não haja uma cura definitiva para a diabetes, há vários tratamentos disponíveis que, quando seguidos de forma regular, proporcionam saúde e qualidade de vida para o paciente portador. A insulina é uma hormona produzida pelo pâncreas que permite a entrada de glicose nas células para ser transformada em energia. Pessoas com diabetes podem precisar de injeções de insulina por diferentes motivos: não produzirem insulina suficiente, não conseguirem usá-la adequadamente ou ambos os casos. As injeções de insulina têm percorrido um longo trajeto, desde que passaram a ser usadas no tratamento do diabetes. Hoje em dia, além de diferentes tipos de insulina para atender as necessidades de cada usuário, há inúmeras maneiras de injetar a hormona. Na prática, o processo de aplicação tornou-se fácil e praticamente indolor, graças às inovações vistas em agulhas para seringas. No contexto do desenvolvimento de agulhas de insulina este trabalho reflete uma possível otimização das mesmas, em que o paciente injeta manualmente, com o polegar, o fluido, que é administrado através de uma agulha. Esta agulha é rodeada por um suporte que vai estar em contacto com a pele, permitindo uma maior estabilidade durante a injeção, 1. Seringa 1.1 Componentes Principais Figura 1 - Agulha Figura 2 - Componente do pistão

2 Figura 3 - Borracha de apoio à agulha Figura 4 - Suporte Figura 5 - Tampa da Caneta Figura 6 Corpo da Seringa Figura 7 Pistão 1.2 Componente Principal Figura 8 - Vista Lateral Figura 9 - Vista Superior

3 Figura 10 e 11 Vista em perspetiva 1.3 Materiais Componente Material Borracha de suporte Silicon Rubber Suporte Componente do pistão Silicon Rubber Agulha Corpo da Seringa Pistão Tampa Tabela 1-Materiais dos componentes constituintes da caneta. Figura 12 - Valores de referência para o Figura 13 - Valores de Referência para Silicon Rubber

4 1.4 Volume de Insulina Para o cálculo do volume aproximado de insulina foi usado um modelo simplificado da caneta, tal como mostra a figura seguinte. 1.5 Velocidade inicial do fluido v = d t Fixando um t de 5 segundos, como o tempo que demora a levar a injeção, e sabendo que a distância que o fluido percorre é de 0,102m temos que: v = 0,102 5 v = 0,0204 m/s 1.6 Study Motion Nesta fase do projeto foi estudado o movimento da seringa aquando da sua utilização, sendo que a velocidade é de 10mm/s.

5 1.7 Flow Simulation De modo a estudar o deslocamento do fluído no interior na seringa, foi feito um modelo simplificado da mesma, devido à complexidade da simulação do protótipo. Desta simulação foi possível retirar o valor da velocidade final (fim da agulha) e obter as linhas de trajetória.

6 2. Forno As lâmpadas especiais que emitem luz UV com comprimento de onda entre 270 e 230 nm são utilizadas para reduzir o número de microrganismos no ar, em algumas superfícies e em certos produtos médicos. A sobrevivência de um microrganismo exposto à luz ultravioleta varia em função da espécie e da dose aplicada. 2.1 Componentes O forno é constituído por quatro lâmpadas UV (duas superiores e duas inferiores) e uma grelha de suporte onde vai ser colocada a seringa para esterilização. Figura 14 - Vista Frontal Figura 15 - Vista em perspetiva 2.2 Materiais Componente Material Estrutura Principal Acrylic (Medium-high impact) Lâmpada UV Glass Grelha de apoio Tabela 2- Materiais dos componentes do forno de esterilização.

7 Figura 16 Valores de referência para o Acrylic (Medium-high impact) 2.3 Estudo do Fluxo Térmico UV Figura 17 - Valores de referência o vidro O fluxo de calor, fluxo termal ou ainda fluxo térmico é a taxa de energia térmica (calor) transferida para uma dada superfície. Pode ser quantificado por seu valor transferido por unidade de área em uma unidade de tempo. Em unidades do Sistema Internacional (SI), é medido em [W m 2 ]. O fluxo de calor é definido por: Importa realçar que o forno nunca vai estar a temperaturas bastante elevadas, pois isso poderia por em causa o material da seringa. Neste caso, o essencial não é que o forno esteja bastante quente, mas que tenha uma ação de esterilização adequada à seringa. Assim, dentro do forno, o fluxo de calor é representado por: Figura 18- Fluxo de calor do forno de esterilização.

8 Figura - Perspetiva do fluxo de calor do forno de esterilização. Daqui é possível concluir que a lâmpada vai estar a aproximadamente 90ºC, enquanto que a temperatura ambiente se mantém a 35ºC, não havendo assim danos para o material da seringa aquando da sua esterilização.

9 3. Desenhos Técnicos 3.1 Seringa

10 3.2 Forno