Modelação em Engenharia Biomédica

Código:

EBE0148

Sigla:

MEBI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2020/2021 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEB	29	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162
MIB	13	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A modelação 3D é uma ferramenta fundamental para o fabrico de próteses e implantes personalizados, recorrendo às tecnologias de desenho assistido por computador, prototipagem rápida e fabrico aditivo. O objectivo global da disciplina é o de introduzir os conceitos fundamentais de projeto, modelação e simulação em engenharia biomédica nas duas principais vertentes de conhecimento, nomeadamente através do desenho CAD 3D e no fabrico aditivo materiais/processos de fabrico. Os alunos têm oportunidade de trabalhar individualmente e em equipa, de promoverem as suas competências orais e escritas e de análise crítica sobre os assuntos abordados na aula.

Resultados de aprendizagem e competências

Na primeira parte da matéria, os alunos adquirem competências em todas as etapas da modelação 3D e nas tecnologias de prototipagem rápida e fabrico aditivo que são mais usadas na área médica, para o fabrico de modelos médicos 3D e para o fabrico de implantes e próteses por medida, em materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos. Na segunda parte da matéria, os alunos desenvolvem a capacidade de construir modelos geométricos recorrendo a software de modelação CAD 3D (e.g., SolidWorks) de peças individuais e conjuntos. O processo de aprendizagem inclui a aquisição de competências em todo o processo de desenvolvimento de um modelo: análise crítica das necessidades de modelação, definição de requisitos, conceptualização, desenho geométrico de peças, construção de conjuntos, elaboração do desenho técnico em vistas 2D, entre outros.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Possuir bons conhecimentos sobre Biomateriais e dos processos de fabrico que lhe dão origem. Noções básicas de geometria descritiva e elementos mecânicos.

Programa

Biomodelação 3D e Prototipagem rápida. Introdução e conceitos fundamentais. Modelos médicos 3D & Protótipos. Técnicas de prototipagem rápida. Engenharia inversa. Implantologia guiada. Obtenção de biomateriais personalizados por fabrico aditivo. Biocerâmicos, biopolímeros e biometais personalizados. Aplicações clínicas. Modelação geométrica 3D: Importância da modelação geométrica na engenharia de produtos, aspetos gerais do desenho técnico, desenho assistido por computador (CAD), principais funcionalidades de modelação dos programas de CAD 3D, construção de conjuntos e vistas 2D em software CAD 3D. Aplicações.

Bibliografia Obrigatória

Ben Redwood, Filemon Schoffer, Brian Garret; The 3D printing handbook, Technologies, Design and Applications, 3D HUBS, BV, 2017
Fernando Jorge Alves et al; “Protoclick- Prototopiagem Rápida”, 2001
Kai, Chua Chee; Rapid prototyping. ISBN: 981-238-117-1

Bibliografia Complementar

Insight Media; Medical Applications of Rapid Prototyping, Insight Media, 2009 (Trata-se de um DVD.)
Principles of Materials Science and Engeneering

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A metodologia de ensino adoptada baseia-se na exposição teórica da matéria, num clima de análise aberta com os alunos, tendo em vista a boa compreensão dos conceitos apresentados sobre a modelação 3D e do fabrico aditivo. Sempre que possível, os temas estudados centram-se em casos concretos de aplicações clínicas, nas diversas áreas da medicina reconstrutiva e regenerativa. Durante a aula, a matéria é analisada em conjunto e consolidada através da discussão de exemplos práticos.

Software

SolidWorks

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de biomateriais

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	20,00
Exame	60,00
Trabalho prático ou de projeto	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	93,00
Frequência das aulas	42,00
Trabalho laboratorial	0,00
Total:	135,00

Obtenção de frequência

Mínimo de 10 valores, que incluiu o exame final teórico e a componente prática, com as respectivas ponderações.

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação através da realização de um exame final que posssui um peso de 60% na nota final, de Trabalho prático de projecto com um peso de 15% na nota final e um Teste prático com um peso de 25% na nota final.

Provas e trabalhos especiais

não aplicável

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Através da realização de um exame final.

Melhoria de classificação

Será realizado um exame de melhoria de classificação.

Observações

Suitable for English-speaking students.