ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DO DESENVOLVIMENTO DE BLOCOS CERÂMICOS PARA CONFECÇÃO DE PROTESES DENTÁRIAS

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1 FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA CURSO DE GRADUAÇAO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO TRABALHO DE CONCLUSAO DE CURSO FREDERICO SOUZA DA SILVEIRA PAULA CIPRIANO DA SILVA ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DO DESENVOLVIMENTO DE BLOCOS CERÂMICOS PARA CONFECÇÃO DE PROTESES DENTÁRIAS VOLTA REDONDA 2013

2 FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA CURSO DE GRADUAÇAO ENGENHARIA DE PRODUÇÃO TRABALHO DE CONCLUSAO DE CURSO ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DO DESENVOLVIMENTO DE BLOCOS CERÂMICOS PARA CONFECÇÃO DE PROTESES DENTÁRIAS Monografia apresentado ao Curso de Engenharia de Produção do UniFOA como requisito à obtenção do título de Engenheiro de Produção. Alunos: Frederico Souza da Silveira Paula Cipriano da Silva Orientador: Prof. Dr. Claudinei dos Santos VOLTA REDONDA 2013

3 FOLHA DE APROVAÇAO Alunos: Frederico Souza da Silveira Paula Cipriano da Silva Titulo de monografia: Analise de viabilidade técnica e econômica do desenvolvimento de blocos cerâmicos para confecção de próteses dentarias Orientador: Prof. Dr. Claudinei dos Santos Banca Examinadora Prof. Dr. Claudinei dos Santos Prof. Roberto Magnago Prof. Sergio Mello

4 AGRADECIMENTOS Agradecer a Deus, por nos proporcionar oportunidade de estarmos graduando, aos pais maravilhosos que acompanharam nossa trajetória e ao professor orientador pelas oportunidades oferecidas, a paciência e a dedicação.

5 RESUMO Neste trabalho foi desenvolvido um material cerâmico para aplicação odontológica, a base de espinélio, MgAl 2 O 4,um material cerâmico com reconhecida translucidez. Pós de espinélio foram compactados uniaxialmente a 100 MPa e présinterizado buscando a obtenção de blocos cerâmicos porosos. Os pré-sinterizados foram caracterizados por densidade relativa e indicou 80% de densidade relativa. Difração de raio X indicou apenas a fase MgAl 2 O 4.. Amostras com 15x15x1 mm foram submetidas a infiltração utilizando vidro rico em Lantânio (La) (VITA In Ceram Spinell). Os produtos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e as propriedades mecânicas de dureza e tenacidade à fratura. Resultados comparativos com o produto comercial VITA-In Ceram Spinell indicou similaridade entre o produto desenvolvido e o comercial. A avaliação financeira de viabilidade econômica de produção em escala industrial identificou potencial de fabricação do produto dentro do mercado comercial brasileiro. Palavras chave: Material dentário, espinélio, infiltração, caracterização, propriedades mecânicas.

6 ABSTRACT In this work it was developed a ceramic material for dental application, spinell based MgAl 2 O 4, a ceramic material with recognized translucence. Spinell powder was uniaxially compacted to 100 MPa, pre-sintered searching for porous ceramic blocs. The pre-sintered blocs were characterized by relative density and they indicated 80% of relative density. X ray diffraction has indicated only MgAl2O4 phase. Samples with 15x15x1 were submitted to infiltration using glass rich in Lanthanum (VITA In Ceram Spinell). The products were characterized by scanning electronic microscopy (MEV) and mechanical properties of hardness and fracture tenacity. Comparative results with the commercial product VITA-In Ceram Spinell indicated similarity between the developed product and the commercial one. The financial evaluation of economic viability of production in industrial scale identified potential for manufacturing of the product in Brazilian trade market. Keywords: dental material, spinell, infiltration, characterization, mechanical properties.

7 ÍNDICE 1.INTRODUÇÃO OBJETIVO JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRAFICA ESPINÉLIO ISO SISTEMA CAD/CAM SINTERIZAÇÃO CRÂMICAS DENTÁRIAS IN- CERAM VIABILIDADE ECONOMICA MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS CARACTERIZAÇÃO DA MATERIA PRIMA MÉTODOS COMPACTAÇÃO PRÉ SINTERIZAÇÃO PROCEDIMENTO DE INFILTRAÇÃO DE VIDRO CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS a) DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE b)difração DE RAIO X c) ANALISE MICROESTRUTURAL PROPRIEDADES DAS AMOSTRAS INFILTRADAS a) DUREZA VICKES b)tenacidade À FRATURA PROCEDIMENTO DE VIABILIDADE ECONOMICA RESULTADOS E DISCUSSÃO CARACTERIZAÇÃO DAS MATRIAS PRIMAS CARACTERIZAÇÃO DOS BLOCOS PRE SINTERIZADOS CARACTERIZAÇÃOPRODUTOS INFILTRADOS VIABILIDADE ECONOMICA DO PROJETO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

8 LISTA DE TABELA Tabela 4.1 Referencias de cerâmicas dentarias Tabela 4.2 Mecanismo de transporte de material durante o crescimento de pescoço, na fase de sinterização via fase sólida Tabela 6.1 Informações do projeto Tabela 6.2 Dados dos custos Tabela 6.3 Fluxo de caixa

9 LISTA DE FIGURAS Figura 4.1 scanner da máquina CAD/CAM Figura 4.2 Imagem virtual de uma prótese fixa Figura 4.3 Peça sendo usinada Figura 4.4 Peça após a usinagem Figura 4.5 Peça indo para sinterizar Figura 4.6 Peça pronta Figura 4.7 Variação da porosidade, durante o processo de sinterização Figura 4.8 Meganismo de trasnporte de massa durante a sinterização sólida Figura 5.1 Fluxograma de atividades realizadas neste trabalho Figura5.2 Espinélio sinterizado Figura 5.3 Vidro rico em lantânio Figura 5.4 desenho esquemático da identação vickers Figura 6.1 difração de raio x de matérias- primas Figura 6.2 MEV vidro Figura 6.3 Densidade relativa do bloco de espinélio Figura 6.4 MEV bloco da VITA Figura 6.5 MEV dos blocos pré sinterizados Figura 6.6 Raio x amostras pré- sinterizados Figura 6.7 Micrografias das amostras após infiltração (produto VITA) Figura 6.8 Micrografias das amostras desenvolvidas neste trabalho após infiltração Figura 6.9 Foto do material após a infiltração

10 LISTA DE ABREVIATURAS ANVISA- Agência Nacional de Vigilância Sanitária ASTM- American Society for Testing and Materials CAD/CAM- Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing HV- Dureza Vickers ISO- Organização Internacional para Padronização INPEC- Índice Nacional de Preço ao Consumidor MEV- Microscopia eletrônica de varredura SELIC- Sistema Especial de Liquidação e de Custódia SFL- Sinterização por fase liquida SFS- Sinterização via fase sólida TIR- Taxa de retorno investido VPL- Valor presente liquido

11 LISTA DE EQUAÇÕES Equação 5.1: Cálculo de massa específica das amostras Equação 5.2: Cálculo de massa específica da água Equação 5.3: Cálculo de densidade relativa Equação 5.4: Cálculo da dureza Vickers Equação 5.5: Cálculo de tenacidade à fratura Equação 5.6 Cálculo: Valor Presente Líquido Equação 5.7: Cálculo Taxa Interna de Retorno Equação 5.8: Cálculo do Payback

12 12 1 INTRODUÇÃO Atualmente, a busca pelo novo está crescente, o mercado está preparado para uma grande adequação e mudança de tecnologia, que criam e recriam produtos a fim de aumentar a competição pelo melhor preço sem perder a qualidade. Essas mudanças estão em todos os setores, sejam eles automobilísticos, alimentícios, estético ou mesmo no odontológico. No ramo da odontologia existe um mercado bem aquecido para o uso de aparelhos ortodônticos, placas, próteses e implantes. As próteses dentárias estão cada vez mais adaptadas anatomicamente e modernas, devido ao uso das máquinas CAD/CAM Computer Aided Design (Desenho Auxiliado por Computador) Computer Aided Manufacturing (Fabricação Assistida por Computador). A tecnologia CAD/CAM corresponde à integração das técnicas CAD e CAM num sistema único e completo. Isto significa projetar um componente qualquer na tela do computador e transmitir a informação por meio de interfaces de comunicação entre o computador e um sistema de fabricação. Até 2012 o país contava com cerca de 500 máquinas para a produção dessas próteses, as quais são capazes de produzir cerca de 50 elementos (unidades de próteses dentárias) por dia. Anualmente, é observado um crescimento de cerca de 30% ao ano em máquinas, que correspondem ao mesmo crescimento em insumos (materiais dentários para confecção de próteses). Para atender essas maquinas do sistema CAD/CAM existem alguns materiais cerâmicos importados que são utilizados, devido às boas propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos, são bem resistentes a altas temperaturas e a ambientes corrosivos, apresentam uma alta dureza e tenacidade. Apesar dos produtos importados serem os mais usados, eles sofrem severas dificuldades para conseguir registros na ANVISA, o que competitivamente favorece as empresas nacionais. Assim há mercado aberto a ser estudado, pois hoje o Brasil possui apenas três empresas registradas, que fabricam cerâmicas dentárias pelo sistema CAD/CAM, são elas VIPI, ANGELUS e NEODENT. A matéria-prima mais utilizada atualmente para fabricação das próteses dentárias nos sistemas CAD/CAM é a Zircônia (ZrO 2 ), porem com alto custo. Este

13 13 material possui excelente resistência a fratura (900MPa), tenacidade (8MPa.m 1/2 ) que comparada a outras cerâmicas tais como alumina (Al 2 O 3 ) que possui resistência a fratura de 300MPa com tenacidade de 3MPa.m 1/2. Indicam que pode ser utilizada em aplicações mais nobres com maior confiabilidade do produto. Analisando esses dados observa-se no Espinélio (MgAl 2 O 4 ) uma possibilidade em aplicá-lo como matéria- prima para produção de próteses dentárias afim de obter boas propriedades e um menor custo no valor final do produto. A composição química do Espinélio apresenta propriedades, como alto ponto de fusão (2135 C), alta resistência ao ataque químico, boa resistência mecânica a temperatura ambiente e em temperaturas elevadas, baixa constante dielétrica, baixa expansão térmica, boas propriedades catalíticas, e uma excelente translucidez, propriedade altamente interessante no uso de próteses para substituição de dentes anteriores (dente situado na parte frontal da boca). Além da aplicação do material e suas boas propriedades, foi necessário analisar a viabilidade econômica da inserção deste material no mercado, a fim de comprovar que o espinélio teria o custo menor que o material já utilizado.

14 14 2 OBJETIVOS O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento e caracterização de uma nova cerâmica dentária à base de Espinélio (MgAl 2 O 4 ), uma cerâmica de baixo custo, visando a aplicação como matéria-prima para confecção de próteses dentárias unitárias utilizando técnica de prototipagem CAD/CAM. A proposta foi desenvolver um substrato cerâmico poroso rico em espinélio que após a confecção de prótese, seja submetida à infiltração de vidro de alta resistência mecânica. Diante desta viabilidade técnica, buscou-se identificar a possibilidade viável da produção em escala industrial.

15 15 3 JUSTIFICATIVA O espinélio possui excelente translucidez e já demonstrou ser eficiente para a infiltração de vidros ricos em lantânio com vista a sua utilização em próteses estéticas unitárias de dente anterior. A justificativa é possibilitar ao mercado odontológico CAD/CAM, novos materiais de menor custo, alternativos aos existentes que possuem alto custo.

16 16 4 REVISÃO BIBLIOGRAFICA 4.1. Espinélio O espinélio (MgAl 2 O 4 ) é um mineral natural, que é encontrado na areia em conjunto com pedras calcárias, dolomitas, às vezes com granito ou como sedimentos isolados. Cristais de espinélio apresentam simetria cúbica bem desenvolvida, são incolores ou pigmentados, transparentes, brilhantes ou turvos, nos quais se observam com frequência a formação geminada. Quando os íons metálicos (Mg 2+, Al 3+ ) do espinélio puro e incolor são substituídos por outros íons metálicos, acontecem alterações de cor interessantes: íons de cromo pigmentam o espinélio de vermelho, íons de ferro em diversas concentrações produzem efeitos de cor azulados, amarronzados ou esverdeados. Espinélio com tom amarelado ou rosado também não é raro de ser encontrado. (Manual VITA- 2005) Em razão dos achados inconstantes, a composição do espinélio natural varia muito. Por este motivo, o espinélio utilizado na indústria é produzido de forma sintética. A princípio eram misturados óxidos de magnésio com óxidos de alumínio numa proporção molar de 1:1 e transformados em espinélio em temperaturas maiores de 1600 C. Este processo por ser muito dispendioso, em razão da necessidade de altíssimas temperaturas, fez com que outras técnicas fossem desenvolvidas para a obtenção do espinélio sintético, por exemplo, a divisão térmica de misturas de sais ou evaporação e divisão de nitratos. Cerâmica de espinélio apresenta propriedades de materiais excepcionais, que são muito respeitadas na indústria. O espinélio, em razão do seu ponto de fusão elevado (2135 C), dureza favorável (mesmo em temperaturas extremas) e condutividade térmica baixa, é aplicado como material resistente ao fogo, por exemplo, no revestimento de fornos ou tubos protetores para termoelementos. Estas propriedades, bem como a condição do espinélio ser muito ácido-resistente, fez com que cadinhos para fundição também fossem fabricados a partir do espinélio. A

17 17 indústria de jóias se aproveita da transmissão de luz favorável, brilho alto, bem como da possibilidade de obter cores diversas com o acréscimo de determinados óxidos metálicos, para produzir pedras preciosas sintéticas. Resistência elevada, estabilidade química favorável, transmissão de luz excepcional e condutividade elétrica baixa são propriedades que também chamaram a atenção na prótese dentária. Uma área de atuação, onde não somente os materiais aplicados precisam ter qualidade, bem como apresentar e produzir uma estética natural. Boas experiências neste campo já foram obtidas com a técnica In-Ceram Classic, na qual os pós de alumina e zirconia, bem como espinélio, são aplicados como material base na confecção de n subestruturas. O pó de espinélio foi ajustado perfeitamente para a comprovada técnica In-Ceram Classic e o recobrimento na sequência com a cerâmica de estrutura fina VITA VM7. A cor da subestrutura é modulada no inicial pó branco espinélio, como no pó de alumina e zircônia, pela infiltração de vidros especiais cromatizados com cores similares à de dentes naturais. (Manual VITA- 2005) 4.2. ISO 6872 A norma 6872 é referência para validação de produtos cerâmicos usados na odontologia. Essa norma é seguida pela ANVISA para a aprovação de novos produtos. O quadro 4.1 apresenta as exigências mínimas dos materiais cerâmicos aplicados em próteses dentárias. (Norma ISO ).

18 18 Casse Indicações Clínicas Recomendadas a)cerâmicas estéticas para cobrir uma subestrutura de metal ou cerâmica b)cerâmica estética: próteses unitária anterior, veneer, inlay ou onlay a) Cerâmica estética: cimentação adesiva, próteses unitária próteses anterior ou posterior. b) cimentação adesiva subestrutura cerâmica para próteses unitária anterior ou posterior Cerâmica Estética: cimentação não adesiva unitária, próteses anterior ou posterior. a) Subestrutura cerâmica para cimentação não adesiva, unitária, próteses anterior ou posterior. b) Subestrutura cerâmica para próteses de 3 elementos não envolvendo restauração de molar Subestrutura cerâmica para prótese de 3 elementos envolvendo restauração de molar Subestrutura cerâmica para prótese envolvendo 4 ou mais elementos Propriedades Químicas e Mecânicas Força mínima de flexão MPa Solubilidade química máxima µg.cm Tabela 4.1: Referências de cerâmicas dentárias Fonte: Norma ISO 6872 (2008) 4.3. Sistema CAD/CAM O Sistema CAD/CAM (Computer Aided Disign/ Computer Aided manufacturing) é um conjunto de equipamentos e ferramentas que trabalham por prototipagem usados na fabricação das peças, estruturas e componentes empregados em várias aplicações. Na odontologia, o início do emprego dos

19 19 sistemas CAD/CAM ocorreu no final da década de 70 e início da década de 80, Habibe (2011). Os sistemas comerciais CAD/CAM utilizados para confecção de próteses odontológicas são composto por um dispositivo para a leitura (scanner) para a captação da forma do modelo ou troquel, pelo software específico para manipular a imagem virtual obtida pelo scanner e lida no computador, essas informações são direcionadas a unidade de usinagem e posteriormente para o sistema de sinterização, Habibe (2011). Figura 4.1 scanner da máquina CAD/CAM Figura 4.2 imagem virtual Fonte: Ero Próteses (2013) Fonte: Ero Próteses (2013) Figura 4.3 peça sendo usinada Figura 4.4 peça após a usinagem Fonte: Ero Próteses (2013) Fonte: Ero Próteses (2013)

20 20 Figura 4.5 peça indo para sinterizar Figura 4.6 Modelo pronto Fonte: Ero Próteses (2013) Fonte: Ero Próteses (2013) Com os dados captados pelo programa computacional, o software projeta uma peça com dimensões maiores que as reais e gera o arquivo para usinagem da peça. Na comparação com as técnicas existentes, o sistema CAD/CAM tem um melhor desempenho no que se diz respeito à rapidez, durabilidade, biocompatibilidade, dispensa a realização dos modelos refratários, elimina o uso do metal deixando uma estética mais próxima da natural, baixa taxa de fraturas devido à alta qualidade dos blocos cerâmicos, Habibe (2011) Sinterização O processo de sinterização pode ser entendido como um processo térmico cujo objetivo principal é produzir uma forte união entre partículas quando ativadas termicamente. A sinterização ocorre a temperaturas abaixo do ponto de fusão do material cerâmico, usualmente abaixo de 50% da temperatura de fusão (medida em escala absoluta), através do transporte difusional de massa e calor, dito sinterização via fase sólida (SFS). Ocorre ainda através da formação de uma fase líquida, fase

21 21 esta formada a partir da utilização de aditivos, que se fundem a temperaturas inferiores às da temperatura de sinterização do material base, neste caso o processo é conhecido como sinterização por fase líquida (SFL). (German 1994 e German 1996) De acordo com as propriedades requeridas, é importante o controle do grau de porosidade dos materiais cerâmicos, pois para certas propriedades como, condutividade térmica, translucidez e alta resistência mecânica, uma baixa porosidade é requerida; ao passo que, em propriedades como permeabilidade, materiais com alta porosidade são exigidos. Assim, a escolha do processo de sinterização também se deve ao grau de porosidade pretendido nos corpos sinterizados. A Figura 4.7 mostra esquematicamente a mudança de porosidade, durante o processo de sinterização. Figura 4.7: Variação da porosidade e consequente retração, durante o processo de sinterização no estado sólido Fonte: Reed (1995). Durante o processo de sinterização por fase sólida, prevalece o transporte de massa, que tem por consequência a diminuição da área superficial e a redução da energia do sistema. Os caminhos de transportes de massa, responsáveis pela sinterização devem incluir fenômenos como difusão volumétrica, difusão através do contorno de grãos,

22 22 evaporação/condensação ou qualquer combinação das mesmas. Em todos os casos, a força termodinâmica é a responsável pela redução da energia superficial, pois ela é induzida, pelo excesso de energia superficial, a transportar material durante a sinterização. Na consideração dos mecanismos de transporte durante a sinterização devem-se incluir, além dos caminhos, a fonte e o sumidouro de massa. Na Figura 4.8 são apresentados, basicamente, seis possíveis mecanismos para transporte de massa, durante a sinterização em fase sólida, detalhados na Tabela 4.2 Verifica-se que todos os mecanismos levam a um crescimento do pescoço. No mecanismo de difusão através do contorno de grão, a massa origina-se no próprio contorno e acaba por se depositar na interseção do contorno de grão com a superfície de pescoço. Isto somente será possível através de uma redistribuição superficial da massa que chega à interseção do contorno de grão com a superfície do pescoço. Portanto, o mecanismo de difusão através do contorno de grão dá-se em dois estágios consecutivos: difusão de material através do contorno de grão, seguido de uma redistribuição superficial. sólida. Figura 4.8: Mecanismos de transporte de massa durante a sinterização sólida. Fonte: Kingery (1976).

23 23 Onde: r = raio inicial da partícula = raio de curvatura do pescoço x = altura do pescoço y = parâmetro de aproximação dos centros T = discordâncias Tabela 4.2 Mecanismos de Transporte de Material Durante o Crescimento do Pescoço e na Sinterização via Fase Sólida. Mecanismo Caminho de Transporte Fonte do material Sumidouro 1 Difusão pela superfície Superfície Pescoço 2 Difusão pelo volume Superfície Pescoço 3 Evaporação-Condensação Superfície Pescoço 4 Difusão pelo contorno de grão Contorno do grão Pescoço 5 Difusão pelo volume Contorno de grão Pescoço 6 Difusão pelo volume Discordâncias Pescoço Fonte: Kingery (1976) 4.5. Cerâmicas dentárias As cerâmicas se apresentam como excelente alternativa de tratamento restaurador da estrutura dental, devido à sua biocompatibilidade, resistência à compressão, condutibilidade térmica semelhante aos tecidos dentais, radiopacidade, integridade marginal, estabilidade de cor e, principalmente, excelente potencial para

24 24 simular a aparência dos dentes. Chaim, Arcari e Lopes (2000);Lams, Serra e Franscicorre (1997). Embora o emprego rotineiro de cerâmicas em odontologia restauradora seja um fenômeno recente, o desejo por um material estético e durável é antigo (Kelly, Nishimura e Capbell 1996). Segundo Jones ( 1996) a introdução da arte de difundir porcelana, cerca de 200 anos atrás, deve ser vista como um dos desenvolvimentos históricos mais importantes e significantes na ciência dos materiais dentários. McLean (2001) considera o desenvolvimento das porcelanas obtidas a vácuo por Vines et. al. e a união da porcelana às ligas áuricas, introduzidas por Weinstein et. al.vines, Semmelman, Lee e Fonvielle (1958) no início dos anos 60, um divisor de águas em estética dental, uma vez que a porcelana a vácuo tornou dentistas e técnicos mais conscientes do significado estético da transmissão de luz e das mudanças no índice de refração e reflexão das porcelanas opacas e, sua união ao metal permitiu que a infra-estrutura em ouro fosse ocultada esteticamente pela porcelana aderida Weinstem e Katz (1962). Nos últimos 30 anos, refinamentos no sistema metalo-cerâmico dominaram a pesquisa em cerâmica dental e resultaram na melhoria de ligas, adesão da porcelana ao metal e diferentes porcelanas Weinstem e Katz (1962). Embora as restaurações metalo-cerâmicas venham sendo empregadas com boa margem de sucesso clínico, preocupações quanto às limitações em relação a bicompatibilidade e qualidades óticas tem impelido ao desenvolvimento e aplicação de restaurações totalmente cerâmicas Giordano, Pelletier, Campbell e Pober (1995). De acordo com McLean (2001), as restaurações dentais devem preencher três requisitos principais: resistência, adaptação e estética. A porcelana feldapática é a cerâmica dental mais comumente utilizada, porém, embora altamente estética, representa características estruturais e mecânicas pobres, fazendo-se necessário o uso de uma infra-estrutura de reforço Rosemblum e Schulman (1997). Em 1965, McLean & Hughes (1996), realizaram um estudo sobre a melhoria da porcelana dental através dos óxidos cerâmicos, e encontraram que o uso de cristais de alumina como fase de reforço (40-50%vol.) na fase vítrea proporciona uma substancial melhora nas propriedades mecânicas das amostras, atingindo uma

25 25 resistência à flexão de 130MPa. Várias possibilidades de reforço foram testadas e o efeito mais significativo foi obtido com o emprego da infra-estrutura de alumina já sinterizada recobertas por porcelana dental convencional. Nas últimas duas décadas, diversas e todos foram introduzidos, visando o aumento de resistência das cerâmicas. Através da manipulação microestrutural, esses métodos têm conduzido a cerâmicas tenazes, cuja característica em comum é uma considerável fase cristalina numa matriz vítrea, a qual resulta numa substancial contribuição às propriedades físicas, químicas e mecânicas. O tamanho, a distribuição, a natureza e quantidade da fase cristalina afetam a mecânica da fratura dessas cerâmicas, assim como as diferenças de coeficientes de expansão térmica entre as várias fases podem causar tensões localizadas, que, por sua vez, geram um aumento da tenacidade Krell (1996). O contínuo desenvolvimento dos materiais cerâmicos e das técnicas de fabricação, somados aos recentes avanços nos materiais e métodos adesivos, conduziram a introdução de novos sistemas cerâmicos Kern, Douglas, Fechting, Stub e Delong (1965). Apesar das vantagens apresentadas pelas restaurações totalmente cerâmicas, incluindo estética, biocompatibilidade, durabilidade, capacidade de ser condicionada e resistência em meio oral por longo tempo sem se deteriorar, clinicamente estes materiais apresentam algumas desvantagens. Seu potencial para fratura catastrófica e desgaste abrasivo dos dentes antagonistas é considerado um ponto problemático quanto ao seu uso, McLean & Hughes (1996); Bind e Mormann (2002); Cronn e Cagna (1997). De uma maneira geral, todos os sistemas cerâmicos parecem possuir a adequada resistência para coroas unitárias. Muito embora a resistência à fratura da maioria desses sistemas seja significativamente menor que a das restaurações metalo-cerâmicas, sua capacidade de adesão à estrutura dental pode ser considerada como um mecanismo de resistência adicional McLean e Hughes (1996). Conforme Rosenblum (1997),nenhum sistema cerâmico disponível até aquele momento pode ser considerado ideal para substituição da estrutura dental perdida,

26 26 contudo, nos últimos anos, investimentos têm sido feitos no desenvolvimento destes sistemas. O aparecimento de cerâmicas com diferentes características, melhores propriedades mecânicas e óticas ampliou a oferta desses materiais: porcelanas reforçadas por leucita, aluminizadas e à base de zircônia, disponibilizadas em distintos métodos de processamento: condensação, prensagem a quente, fundidas, colagem de barbotina e CAD/CAM nas suas variadas formas Anusavice (2005); Pojade, Zerbib e Serre (2004) In-ceram O Sistema In-Ceram introduzido em 1987 por Sadoun é obtido através de um processamento refinado de colagem de barbotina (slip casting). O sistema In-Ceram consiste na confecção de uma cerâmica parcialmente sinterizada, porosa e infiltrada com vidro, o que lhe confere resistência mecânica compatível com a demanda mastigatória. Haselton, Diaz, Arnold e Hillis (2000); Rocha, Andrade e Segalla (2004). Uma das dificuldades para aplicação das cerâmicas estruturais de uma maneira geral é a confiabilidade inerente ao próprio material. Dentre as formas de se obter uma maior confiabilidade está à otimização das etapas de processamento cerâmico Rocha, Andrade e Segalla (2004). Peças cerâmicas estão sujeitas à presença de defeitos superficiais e internos, inerentes ao processo de fabricação, os quais comprometem seu desempenho mecânico. Porém suas propriedades não são influenciadas unicamente pelo processamento, condensação, fusão, solidificação e cristalização, mas são também, fortemente dependentes das habilidades individuais dos operadores Chen, Hickel, Setco e, Kunzlmann (1999).

27 Viabilidade Econômica O objetivo do estudo de viabilidade econômica de um projeto visa à identificação de benefícios ou prejuízos de um investimento de capital e a viabilidade de implantação do mesmo. Vera (2001) enfatiza que uma análise de investimento não se resume em escolher entre dois ou mais investimentos, mas também uma análise de apenas um investimento com o intuito de avaliar se o projeto é interessante economicamente. Uma análise de investimento baseia-se em um conjunto de técnicas e métodos que possibilita um comparativo de resultados e auxilia na tomada de decisões. De acordo com Samanez (2002) o valor de um projeto é baseado em sua capacidade de gerar fluxo de caixa futuro, ou seja, na capacidade de gerar renda econômica. Segundo Samanez (2009) as técnicas e métodos mais utilizados e aceitos para mensurar a rentabilidade e avaliar a viabilidade econômica de um ou mais investimento são: fluxo de caixa, valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR), payback descontado, índice custo-benefício, anuidade e o custo anual equivalente. Foram utilizados os seguintes métodos para os estudos econômicos deste projeto: fluxo de caixa, VPL, TIR e Payback. Conforme Samanez (2002) no geral existem três tipos de fluxo de caixa para análise econômico-financeira de um projeto. O primeiro é o fluxo de caixa econômico que é a base para a análise de viabilidade econômica do presente trabalho, o segundo é o fluxo do financeiro e por último o fluxo econômico-financeiro ou fluxo total. Em um projeto de investimento o Valor Presente Líquido (VPL) define-se em um somatório de valores descontados do fluxo de caixa, para Veras (2001) o VPL consiste em calcular o valor presente líquido do fluxo de caixa (saldo das entradas e saídas de caixa) do investimento que está sendo analisado, usando a taxa de atividade do investidor.

28 28 Segundo Samanez o VPL tem como finalidade valorar em termos de valor presente o impacto dos eventos futuros associados a um projeto ou alternativa de investimento, ou seja, mede o valor presente dos fluxos de caixa gerado pelo projeto ao longo da sua vida útil. A análise da Taxa Interna de Retorno de um projeto consiste em calcular a taxa que anula o valor presente liquido do fluxo de caixa do investimento (Veras 2001). Conforme Samanez (2009), a TRI é definida como a taxa de retorno do investimento e como regra decisória do método TRI é mencionado, empreenda o projeto de investimento se a TRI exceder o custo de oportunidade do capital. Na maioria dos estudos de viabilidade econômica de um projeto é necessário saber qual é o tempo de recuperação do investimento, ou seja, quantos anos decorrerão até o valor presente dos fluxos de caixa previstos se iguale ao investimento inicial (Samanez, 2009), este tempo de recuperação pode ser analisado através do método Payback. As técnicas e métodos mencionados nortearam as tomadas de decisões no que diz respeito à viabilidade econômica para um investimento no projeto de desenvolvimento de próteses dentárias tendo como principal insumo o Espinélio e sendo utilização equipamento CAD/CAM para modelar o bloco cerâmico.

29 29 5. MATERIAIS E METÓDOS A Figura 5.1 apresenta um fluxograma resumido das atividades realizadas neste trabalho com material estudado. Pó de Espinélio Bloco espinélio VITA Caracterização do pó de espinélio Compactação Densidade Relativa Pré Sinterização Caracterização Corte de Corpo de prova em 1mm de espessura para testes de infiltração Teste de Infiltração Vidro de La 2 O 3 Caracterizações finalis Análise de viabilidade econômica do projeto Figura 5.1. Fluxograma de atividades realizadas neste trabalho.

30 Materiais A matéria - prima utilizada nos experimentos foi o pó de Espinélio sintetizado (CTA-IAE) com 80% de pureza. Bloco pré sinterizado e vidro de La (VITA) também foram caracterizados. Os materiais são apresentados na figura abaixo. Figura Produtos comerciais utilizados em sistemas de infiltração (esquerda, bloco pré-sinterizado de espinélio para usinagem CAD/CAM, direita: Vidro comercial rico em lantânio para infiltração. Fonte: VITA In - Ceram Classic Spinell (2013) Caracterização das Matérias Primas As fases presentes, tanto nas matérias-primas quanto das amostras sinterizadas, serão identificadas por difração de raios X, utilizando difratômetro modelo XRD-6100 da marca SHIMADZU (UNIFOA), o qual apresenta radiação Cu- K, com varredura entre 20 o e 80 o, aplicando-se passo angular de 0,05 o e 3 segundos de varredura por ponto de contagem. Os picos serão identificados, através de comparação com microfichas do arquivo JCPDS (1988). A morfologia das partículas foi analisada usando a microscopia eletrônica de varredura (MEV) em MEV HITACHI TM3000.

31 Métodos Compactação Pós de espinélio sintéticos foram compactados em matriz de aço temperado de diâmetro de 15 mm, em prensa uniaxial sob 100MPa de pressão. As paredes da matriz foram lubrificadas com estearina visando minimizar os efeitos do atrito Pré-Sinterização Amostras foram pré-sinterizadas no forno MAITEC F1650, com taxa de aquecimento de 5 C/min, atingindo temperaturas de 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 e 1550ºC. Nestas temperaturas, os materiais permaneceram por um período de 120 minutos. O material foi resfriado com taxa de resfriamento fixa de 5ºC/min Procedimento de infiltração de vidro As amostras com 1mm de espessura foram cortadas e lixadas, sendo em seguida, lavadas em ultrassom. Em seguida uma pasta de vidro La com água destilada foi preparada e depositada sobre o substrato. O material foi colocado em forno a 1120 C, com taxa de aquecimento de 10 C/minuto e patamar de 120 minutos.

32 32 Figura Detalhe da aplicação do vidro na superfície da estrutura cerâmica présinterizada (antes da infiltração). Fonte: VITA In - Ceram Classic Spinell (2013) O pó de vidro tem finas partículas que foram misturadas a água destilada até a obtenção de uma massa de consistência fluida. Com auxílio de um pincel, foi aplicada uma camada de aproximadamente 2 mm de espessura ao redor da cerâmica, deixando a parede inferior livre para permitir a saída de ar no interior da estrutura. O pó de vidro foi fundido e infiltrado durante a pré-sinterização pela abertura da porosidade aberta uma vez que a infiltração do vidro ocorre por um processo de capilaridade, passando pelo interior da estrutura porosa para garantir completa utilização do vidro durante sinterização. O corpo foi resfriado lentamente gerando campos de tensão devido à diferença do coeficiente de expansão térmica entre os materiais, matriz cerâmica e vidro. Estes campos de tensão e o volume físico são suficientes para que o vidro

33 33 exerça uma força contrária ao crescimento da trinca, oferecendo resistência à sua propagação. Deste processo resulta na redução da temperatura de sinterização e aumento da tensão de fratura, em relação à cerâmica pura sinterizada Caracterização das Amostras As amostras pré-sinterizadas foram caracterizações quanto à densidade relativa e microscopia eletrônica de varredura. a) Determinação da Densidade A massa específica foi determinada pelo método geométrico e pela pesagem das amostras. As amostras foram medidas em paquímetro com precisão de 0,01 mm, e posteriormente pesadas em balança analítica de precisão (10 5 g), ambos calibrados antes das pesagens. Para maior grau de precisão, foram realizadas 3 medições de cada amostra para se obter um valor médio confiável. O cálculo da massa específica das amostras infiltradas será realizado utilizando-se o princípio de Arquimedes, ou seja, com a imersão do corpo-de-prova por um fio de nylon, utilizando água destilada a 20 C como veículo. Serão realizadas 5 medições por amostra utilizando balança de precisão (10 5 g), e cujos valores serão aplicados na Equação 5.1. SINT W 1 W (5.1) 1 2 H O ( W2 W f )

34 34 onde: SINT = Massa específica das amostras sinterizadas (g/cm 3 ); W 1 = massa da amostra seca (g); H 2 O = massa específica da água a 20 o C (g/cm 3 ); W 2 = massa da amostra imersa (g); W f = massa do fio imerso (g) A determinação da massa específica da água (ρ H 2 O) será obtida mediante a aplicação da equação 5.2, como função da temperatura absoluta. H O 1, , T (5.2) A densidade relativa ( Rel em %) foi então calculada pela relação entre a massa específica da cerâmica sinterizada ( sint ) e a massa específica teórica de cada composição estudada ( T ), obtida por picnometria de He. Como é mostrado na Equação 5.3. SINT Re l ( ) 100 (5.3) T As amostras foram ainda caracterizadas quanto a sua retração linear e volumétrica pelas medidas dos corpos-de-prova antes e após sinterização. b) Difração de Raios X As fases presentes nas amostras sinterizadas foram identificadas por difração de raios X, utilizando radiação Cu-K com varredura entre o o e passo angular de 0,05 o e velocidade de 3 seg/ponto de contagem. Os picos foram identificados, através de comparação com microfichas do arquivo JCPDS (1988). a. Análise Microestrutural Para observação da microestrutura, as amostras infiltradas foram lixadas e

35 35 polidas conforme procedimento mencionado a seguir. Após o embutimento das amostras em resina, foi realizado o desbaste automático em lixas diamantadas, com granulometria, em mesh, de 180 até 600, para a remoção total do material de embutimento e obtenção de uma superfície plana para análise. Esta etapa foi realizada em politriz manual modelo AROTEC. Em seguida as amostras foram polidas com pastas de diamante na sequencia de 15, 9, 6, 3, 1µm. Foi utilizada politriz automática modelo Automet 250, BUEHLER Propriedades Mecânicas das amostras infiltradas Dureza e tenacidade á fratura foram avaliadas, utilizando método de indentação Vickers, baseando-se nas normas ASTM-C (1999) e ASTM-C (1999). Os resultados foram correlacionados com a densificação, quantidade de fase tetragonal e microestrutura. a) Dureza Vickers (HV) Ensaios de Microdureza A metodologia utilizada para a determinação dos valores de dureza das amostras, seguiu a norma ASTM C (1999), a qual fornece o método de teste padrão para a obtenção da dureza Vickers de cerâmicas avançadas. Por razões estatísticas, foram realizadas 30 impressões Vickers nas superfícies de cada uma das amostras polidas, utilizando-se uma carga de 1Kgf, aplicada durante 30 segundos. A Figura 5.4 apresenta de forma esquemática uma indentação Vickers.

36 36 Indentação Vickers a l Trincas radiais na superfície c Figura Desenho esquemático da Indentação Vickers. As impressões foram realizadas de tal forma que a distância entre os centros das impressões seja de quatro vezes a diagonal da indentação (4d). Somente as diagonais de impressão consideradas aceitáveis dentro dos padrões da norma serão medidas utilizando o microscópio ótico, e analisador de imagens, com aumento de 100x. Após a medição das diagonais de impressão, serão calculados os valores da dureza Vickers do material (GPa), conforme a equação 5.4: P HV 0, (5.4) d Onde: HV = Dureza Vickers (GPa); P = carga aplicada (N); d = média aritmética do comprimento das duas diagonais (mm).

37 37 b) Tenacidade à Fratura (K IC ) A metodologia utilizada para a determinação dos valores de tenacidade à fratura das amostras seguiu a norma ASTM C (1999), a qual fornece o método de teste padrão para a obtenção da tenacidade à fratura de cerâmicas avançadas em temperatura ambiente. Cada impressão Vickers apresenta dois pares de trincas radiais,(figura 5.2) o que geram um total de 60 pares de trincas. Nos cálculos, foram utilizadas para cada amostra pelo menos 30 pares de trincas perfeitas, ou seja, aquelas que não apresentarem interações com imperfeições de polimento e desvios da trajetória da trinca nucleada a partir dos vértices das indentações. A medida do comprimento das trincas foi realizada logo após o ensaio de dureza, buscando evitar o crescimento lento de trinca após a impressão, iniciado pelo campo de tensão que atua após o carregamento. Os valores de tenacidade à fratura foram calculados com base na equação (5.5) proposta por Antis,Chantekul,Lown e Marshall (1981): 1 2 E P K IC 0,016 (5.5) 3 2 H c Onde: K IC = tenacidade à fratura do material (MPa.m 1/2 ), P = carga aplicada (N), E = módulo de elasticidade do material, calculado pela regra das misturas (GPa), H = dureza do material(gpa), a = semi-diagonal da impressão Vickers (m), l = comprimento da trinca(m); c = l + a (m).

38 Procedimento para análise da viabilidade econômica Diante da importância de uma análise de viabilidade econômica do presente trabalho, adotou-se para o método de pesquisas o estudo de caso, tendo como referência laboratórios de ciência dos materiais e empresas especializadas na produção de próteses dentárias. A pesquisa realizou-se na coleta de dados secundários em averiguação documental e bibliografias na busca por técnicas e métodos mais adequados para uma abordagem do tema, conforme Zamanez (2005) atualmente os métodos mais usuais e aceitos para análise de viabilidade econômica de um investimento são: fluxo de caixa, valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR) e Payback. Os principais dados que foram levantados para o estudo de viabilidade econômica da montagem de uma nova empresa para a produção de prótese dentária começa com os custos iniciais. Os custos iniciais são, por exemplo, a escolha de um local mais adequado para a instalação do projeto como aquisição ou aluguel do espaço físico, gasto com energia elétrica, água entre outros recursos, taxa de INPC (foi criado com o objetivo de orientar os reajustes de salários dos trabalhadores); o valor de investimento em ativos como máquinas e equipamentos específicos para a produção de próteses dentárias; o custo com insumos, custo com registro do produto, o tempo de espera para geração dos testes biológicos os quais possibilitarão o registro do produto, a margem de lucro, ponto de equilíbrio, estimativa de preço e demanda para o produto final; estimativa do tempo de vida útil no âmbito econômico do projeto, de acordo com Zamanez (2002) a vida técnica dos ativos não deve ser utilizada para determinar a vida útil do projeto ; os gastos operacionais e por fim o capital de giro inserido no projeto. Com os valores de fluxos de caixa calculados, o próximo passo foi calcular o Valor Presente Líquido (VPL), segundo Zamanez (2002)... argumenta-se que esse critério leva à escolha ótima, pois maximiza o valor da empresa. O VPL é definido com a seguinte expressão:

39 39 n VPL = - I + t =1 FC t ( 1+K ) t (5.6) Onde: I é o investimento inicial; FC t é o fluxo de caixa no t-ésimo período; K é o custo do capital; somatório da data 1 até a data n dos fluxos de caixa descontados no período inicial. Como critério de decisão: se VPL > 0, o projeto é economicamente viável. Conhecendo o valor do VPL para o projeto, possibilita o cálculo da Taxa Interna de Retorno (TIR) que tem como objetivo identificar uma taxa inerente ao rendimento somada com a taxa SELIC. De acordo com Zamanez (2002) matematicamente, a TIR é uma taxa hipotética de desconto que anula o VPL, ou seja, é aquele valor de i* que satisfaz a seguinte equação : n VPL = - I + t =1 FC t ( 1 + i* ) = 0 (5.7) Onde: I é o investimento inicial; FC t é o fluxo de caixa no t-ésimo período; i* é a taxa de desconto; somatório da data 1 até a data n dos fluxos de caixa descontados no período inicial. Como critério de decisão: se i* > K, o projeto é economicamente viável. O Payback é o método que determina o tempo de retorno do investimento e é calculado através da seguinte fórmula:

40 40 T I = (5.8) ( 1+K ) t t =1 FC t Onde: I é o investimento inicial; FC t é o fluxo de caixa no t-ésimo período; K é o custo do capital; T Tempo de recuperação do investimento. Conforme Zamanez (2002) menciona, utiliza-se o Payback como complemento do método VPL. Para esse calculo Utilizamos a taxa Selic (Sistema Especial de Liquidação e de Custódia) como estimativa de 9,75% para o ano de 2014, segundo notícia da revista eletrônica EXAME publicada no dia 09/09/2013, podendo sofrer reajustes a taxa básica utilizada como referência pela política monetária. Taxa SELIC é a taxa básica de juros da economia brasileira. Esta taxa básica é utilizada como referência para o cálculo das demais taxas de juros cobradas pelo mercado e para definição da política monetária praticada pelo Governo Federal do Brasil. Para dedução de imposto de renda de pessoa jurídica (IRPJ), foi considerado o novo tratamento tributário simplificado (SIMPLES NACIONAL) conforme Lei Complementar n 123/2006, pois se trata de uma empresa de pequeno porte. Baseando-se nos resultados obtidos, foi realizada uma avaliação final quanto à viabilidade econômica do projeto de uma nova empresa para produção de prótese dentária tendo como principal matéria-prima o material cerâmico Espinélio.

41 Intensidade (u.a.) Intensidade (u.a) RESULTADOS E DISCUSSÃO 6.1. Caracterização das matérias - primas A Figura 6.1. Apresenta difratogramas de raios X dos pós de espinélio, MgAl 2 O 4, sintético, comercial (Saint Gobain) e do vidro rico em Lantânio comercial da empresa VITA e espinelio sintetizado e a e a e O(graus) (a) 3000 Po espinelio comercial 2500 e e a e a e e a e (graus) (b)

42 Intensidade (u.a.) Vidro Lantaneo VITA inceram Spinell (graus) (c) Figura 6.1. Difratogramas de raios X das matérias-primas utilizadas neste trabalho: a) Espinélio sintetizado; b) espinélio comercial (Saint Gobain); c) Vidro rico em Lantânio. Observa-se que os pós de espinélio, Figura 6.1 a) e b), possuem características distintas em termos de cristalinidade dos pós e de picos cristalinos observados. Os pós sintetizados possuem menor intensidade relativa dos picos em relação ao produto comercial. De uma forma geral, o produto comercial apresenta ainda maior número de reflexões que o pó sintetizado. Uma análise de microfichas identificou que o produto sintetizado apresenta as fases cristalinas Mg 2 Al 2 O 4 assim como o produto comercial. A Avaliação do difratograma do vidro comercial rico em lantânio (VITA) indica total amorfização do material avaliado, típico comportamento compatível com um material vítreo. A Figura 6.2. apresenta microscopia eletrônica de varredura do vidro comercial utilizado nos estudos.

43 43 Figura Morfologia dos pós de vidros de La, obtidas por microscopia eletrônica de varredura. É verificado que os pós de vidro comercial, possuem grande variação de tamanho e forma de partículas, podendo atingir variações de tamanho que alcancem até 200 m. Baseado no fato que este vidro foi infiltrado, há uma grande preocupação em como esta variação de tamanhos de partículas poderia interferir na eficiência da infiltração no substrato de espinélio. As análises de difração de raios X (Figura 6.1-c) indicam que o material é totalmente amorfo, assim sendo, o vidro sofreria redução de viscosidade suficiente nas temperaturas e patamares de infiltração sugerida pelo fabricante do vidro, para preencher totalmente os poros do substrato cerâmico. Este comportamento será discutido posteriormente, em função da substituição do substrato desenvolvido neste trabalho.

44 Densidade Relativa (%) Caracterização dos blocos pré-sinterizados. Densidade relativa à verde: A Figura 6.3 apresenta resultados de densidade relativa em função da temperatura de pré-sinterização utilizada no desenvolvimento de substratos para infiltração de vidro. 74 Espinélio pre-sinterizado Densidade a verde com compacto = Temperatura ( -0 C) Figura 6.3. Densidade relativa dos blocos de espinélio em função da temperatura de présinterização.

45 45 Os resultados indicam um crescente aumento da densidade relativa em função do aumento da temperatura de pré-sinterização. Em temperaturas de 1400 C, os substratos atingem densidade relativa da ordem de 70%, ao passo que atingindo temperaturas de 1550 C, a densificação alcança valores da ordem de 73%. Vale ressaltar que estes resultados foram obtidos com pós sintetizados, os quais possuem morfologia mais heterogênea que os pós comerciais. Optou-se por pré-sinterizar blocos com pó comercial (Saint Gobain), em temperaturas de 1550 C, 120min e avaliar sua densidade relativa, comparativamente com os blocos pré-sinterizados da VITA. Os blocos présinterizados comerciais (VITA) apresentaram densidade relativa média obtida pelo método geométrico, de 79,7%, ou seja cerca de 80%. Os blocos pré-sinterizados escolhidos para os testes de infiltração apresentaram densidade relativa de 79,4%, resultados bem próximos aos produtos comerciais. Os aspectos da porosidade aberta nos substratos porosos foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura, e os resultados são apresentados nas Figuras 6.4 e 6.5, que apresentam micrografias de superfícies de fratura de ambos os blocos pré-sinterizados..

46 Figura 6.4. Micrografias representativas de superfícies de fratura dos blocos pré-sinterizados comerciais (VITA) 46

47 47 Figura 6.5. Micrografias representativas de superfícies de fratura dos blocos présinterizados. Os aspectos morfológicos indicam que ambos os blocos porosos não possuem densificação completa, de acordo com os resultados de densidade relativa. Os vazios são preenchidos pela fase vítrea a ser preenchida durante a infiltração após a confecção da prótese desejada, assim, poros de tamanhos maiores e abertos permitirão este comportamento, como poderemos ver a seguir.

48 Caracterização dos produtos infiltrados: A Figura 6.6 apresenta os difratogramas de raios X das amostras présinterizadas apresentando apenas as fases Mg 2 Al 2 O 4. Figura 6.6 Difratograma de raios X das amostras pré-sinterizadas.

49 49 As Figuras 6.7 e 6.8. apresentam as micrografias representativas dos materiais infiltrados com vidro. Figura 6.7 Micrografias das amostras após infiltração (produto VITA).

50 50 Figura 6.8 Micrografias das amostras desenvolvida neste trabalho após infiltração. Os resultados indicam que as estruturas possuem similaridade e que de uma forma geral, há um leve índice de porosidade nas amostras comerciais da VITA. As propriedades mecânicas medidas indicam dureza da ordem de 860HV e 950HV para os produtos VITA e o fabricado neste trabalho, respectivamente. As medidas de tenacidade a fratura serão medidas futuramente, visando aprimorar os

51 51 conhecimentos sobre as propriedades deste material. A figura 6.9 pode passar uma boa noção de como está a translucidez do material, na parte superior temos o material VITA In Ceram infiltrado, e na parte inferior podemos analisar o material desenvolvido neste trabalho após a infiltração. Figura 6.9. Representação esquemática de translucidez de peças infiltradas. (Espessura da amostra 1,5mm)

52 Análise de viabilidade econômica do projeto O ponto de partida desta proposta foi baseado no cenário atual de materiais dentários utilizados em próteses e próteses sobre implantes. No País, são confeccionadas cerca de próteses dentarias anualmente, o que significa próteses por mês. Deste numero, as próteses anteriores (dentes frontais), objeto de uso exclusivo deste material correspondem a 30%, ou seja, unidades/mês. Nossa proposta é iniciar o negócio com cerca de 1200 caixas/ano correspondendo a 4800 unidades/ano, correspondente a cerca de 1,5% do mercado nacional, valor conservador em relação ao mercado nacional atual. Vale ressaltar, que a conquista deste mercado exige grande desafio relacionado basicamente à confiança que os protéticos e dentistas têm sobre produtos consagrados. Neste contexto, o inicio das vendas em baixa escala corresponde a uma realidade com respeito ao produto desenvolvido, mas que propicia uma perspectiva de expansão nos anos posteriores. Neste estudo foi considerado o preço de venda de R$160,00 por caixa comercializada e uma previsão inicial de 100 caixas/mês. O investimento inicial será apresentado na tabela 6.1. Segundo Fortes (2006) o modelo de fluxo de caixa deve ser montado em planilha eletrônica, seguindo as etapas a seguir: 1 etapa: construir uma planilha com os dados iniciais como mostra na tabela 6.1:

53 53 custo material investimento em material pó armários R$ 300,00 vidrarias R$ 400,00 prensa R$ ,00 prensagem *matriz R$ 6.000,00 sinterização forno Forno R$ ,00 armário R$ 300,00 inspeção paquímetro R$ 180,00 micrometro R$ 200,00 embalagem estoque armário R$ 300,00 Licenças R$ ,00 expedição - R$ - Total(R$) R$ ,00 Tabela 6.1 informações do projeto 2 etapa: encontrar os resultados como nas tabelas abaixo, com os custos variáveis e os custos fixos.

54 54 Custos variáveis 2014 pó (kg) espinélio R$ 240,00 pó (kg) La R$ 360,00 lubrificante R$ 600,00 algodão R$ 240,00 luvas R$ 420,00 energia elétrica R$ 6.000,00 luvas R$ 420,00 algodão R$ 360,00 caixa R$ 1.560,00 espuma R$ 1.200,00 plastico R$ 480,00 sedex R$ 2.880,00 total R$ ,00 Custos fixos 2014 limpeza R$ 9.600,00 luz R$ 600,00 aluguel do local R$ ,00 água R$ 1.200,00 funcionário R$ ,32 IPTU R$ 3.000,00 taxa de bombeiro R$ 1.800,00 registros CREA R$ 4.560,00 contador R$ 9.600,00 Pro labore R$ ,00 Seguro R$ 2.000,00 cartório R$ 7.200,00 total R$ ,32 Tabela 6.2 Dados dos Custos fixos e variáveis. Na 3 etapa montamos o fluxo utilizando as informações anteriores, com o fluxo montado conseguimos calcular o VPL, TIR, Payback. Como mostra a tabela 6.3.

55 Tabela 6.3 Fluxo de caixa desenvolvido nesse trabalho 55