Titanstahl ASTM B348 Klasse 2 Klasse 5 Titanstahl Titanstahl Rundstahl für medizinische Anwendungen

Titanstahl ASTM B348 Klasse 2 Klasse 5 Titanstahl Titanstahl Rundstahl für medizinische Anwendungen

Titanbarren, wie sie aus Titan der Klasse 2 und Klasse 5 hergestellt werden, werden aufgrund ihrer Biokompatibilität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit für medizinische Anwendungen sehr geschätzt.Bei der Berücksichtigung von ASTM B348-Standard-Titanstäben (runde Stangen), hier ein detaillierter Vergleich und ihre Relevanz für den medizinischen Einsatz:

ASTM B348 Titan-Rundstangen (Klasse 2 vs. Klasse 5)

Titan der Klasse 2 (CP Ti - handelsreines Titan)

Materialzusammensetzung:

• 99% reines Titan mit minimalen Legierungselementen.
• Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in biologischen Umgebungen (z. B. Körperflüssigkeiten).

• Mechanische Eigenschaften:

  • Zugfestigkeit: ca. 50-70 ksi (345-485 MPa).
  • Ausfallfestigkeit: etwa 40 ksi (275 MPa).
  • Ausdehnung: etwa 20-30%.
  • Dichte: 4,51 g/cm3.

Biokompatibilität:

• Grade 2 ist hochgradig biokompatibel und ideal für Implantate.
• Medizinische Verwendung: In Zahnimplantaten, Gelenkersatzteilen und Frakturenbindungsgeräten wegen seiner nicht-reaktiven Natur und geringer Toxizität verwendet.

• Anwendungen:

  • Medizinische Implantate: Knochenplatten, Schrauben und chirurgische Instrumente.
  • Luft- und Raumfahrtindustrie, in der die Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

• Vorteile:

  • Leichtgewicht und ausgezeichnete Schweißfähigkeit.
  • Geeignet für langfristigen Körperkontakt aufgrund seiner nicht ätzenden Eigenschaft in menschlichem Gewebe.

Titangehalt 5 (Ti-6Al-4V - Legierung aus Titan)

Materialzusammensetzung:

• 90% Titan, 6% Aluminium und 4% Vanadium.
• Diese Legierung bietet im Vergleich zur Klasse 2 eine überlegene Festigkeit und eignet sich somit für anspruchsvollere Anwendungen.

• Mechanische Eigenschaften:

  • Zugfestigkeit: ca. 130-160 ksi (900-1100 MPa).
  • Ausfallfestigkeit: ca. 120 ksi (825 MPa).
  • Verlängerung: etwa 10-15%.
  • Dichte: 4,43 g/cm3 (etwas leichter als der Grad 2).

Biokompatibilität:

• Grade 5 ist noch immer biokompatibel, wird jedoch häufiger für hochfeste Implantate verwendet, wie sie in belastbaren Anwendungen (z. B. Gelenkersatz oder Wirbelsäulenimplantate) verwendet werden.
• Es hat eine höhere Festigkeit als die Stufe 2, weshalb es für medizinische Geräte mit hohem Stress geeignet ist.

• Anwendungen:

  • Orthopädische Implantate: Hüft-, Knie- und Wirbelsäulenfusion.
  • Zahnimplantate: Aufgrund ihrer Stärke und ihrer Fähigkeit, Stress zu widerstehen.
  • Luft- und Raumfahrt und Hochleistungs-Anwendungen.

• Vorteile:

  • Höhere Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit.
  • Geeignet für Anwendungen, bei denen Festigkeit und Tragfähigkeit kritisch sind.

Wichtige Überlegungen für medizinische Anwendungen:

• Korrosionsbeständigkeit:

  • Sowohl die Klasse 2 als auch die Klasse 5 weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf und eignen sich daher für die rauen Umgebungen im menschlichen Körper.
  • Grade 2 bietet jedoch eine leicht überlegene Korrosionsbeständigkeit in stark korrosiven Umgebungen wie Körperflüssigkeiten, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für medizinische Implantate macht.

• Biokompatibilität:

  • Beide Grade sind biokompatibel. Grade 2 wird jedoch häufig für medizinische Anwendungen bevorzugt, bei denen ein langfristiger Kontakt mit Gewebe erforderlich ist,während die Klasse 5 für Anwendungen mit hoher Belastung verwendet wird, die eine höhere Festigkeit erfordern.

• Stärke gegen Gewicht:

  • Die Grade 5 ist stärker als die Grade 2, ist aber auch etwas dichter und ideal für Anwendungen geeignet, bei denen eine höhere mechanische Festigkeit erforderlich ist, wie z. B. bei belastbaren Implantaten.
  • Die Klasse 2 ist leichter und wird häufig für Anwendungen gewählt, bei denen die Festigkeit nicht so kritisch ist.

• Herstellung und Bearbeitung:

  • Grade 2 ist aufgrund seiner geringeren Festigkeit im Vergleich zu Grade 5 leichter zu bearbeiten und zu schweißen.
  • Die Stufe 5 erfordert mehr Anstrengung bei der Bearbeitung, bietet jedoch mehr Anpassungsfähigkeit für komplexe Implantatkonstruktionen, bei denen sowohl Festigkeit als auch Biokompatibilität erforderlich sind.

Zusammenfassung zur medizinischen Anwendung:

Titan der Klasse 2 (Klasse 2):
Titan der Klasse 2 ist handelsreines Titan, das für seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, sein hohes Gewichtsverhältnis und seine Biokompatibilität bekannt ist.Es wird häufig in medizinischen Anwendungen wie Implantaten verwendet, chirurgische Instrumente und Prothesen aufgrund seiner Fähigkeit, rauen Körperumgebungen ohne Korrosion standzuhalten.Gr2 ist ein vielseitiges und hochstabiles Material, das für Medizinprodukte, die langlebig und korrosionsbeständig sein müssen, weit verbreitet ist.

Titanium der Klasse 5 (Klasse 5):
Die Titallegierung 5 (Ti-6Al-4V) ist eine Titallegierung mit 6% Aluminium und 4% Vanadium.und hohe MüdigkeitshaltungIn medizinischen Anwendungen wird Titangrad 5 in Gelenkersatzprodukten, Zahnimplantaten,und orthopädischen Geräten aufgrund seiner höheren Festigkeit im Vergleich zu Gr2 und bei gleichzeitiger Biokompatibilität und Leichtgewichtseigenschaften.

Titan der Klasse 7 (Klasse 7):
Titan der Klasse 7 ist eine Legierung aus reinem Titan mit einer geringen Menge Palladium (ca. 0,12% bis 0,25%), wodurch seine Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert wird.besonders in stark korrosiven UmgebungenGr7 wird häufig in medizinischen Anwendungen verwendet, bei denen eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, z. B. in Implantaten und chirurgischen Instrumenten, die einem längeren Kontakt mit Körperflüssigkeiten ausgesetzt sind,vor allem unter rauen Bedingungen.

ASTM B348 Norm für Titanstauben, -stangen und -runden:

ASTM B348 ist die Standardspezifikation für Stangen, Stangen und runde Stangen aus Titan und Titanlegierungen für verschiedene Anwendungen.und Toleranzen, um ein hochwertiges Material für Anwendungen mit hoher Leistungsfähigkeit zu gewährleisten, vor allem in medizinischen Bereichen.

Medizinische Anwendungen von Titanstäben:

Titanstaben, Stangen und runde Stangen aus Gr2, Gr5 und Gr7 werden in der Herstellung von medizinischen Implantaten, Prothesen, Knochenbindungsplatten, Spinalfusionsgeräten, Zahnimplantaten,und chirurgische WerkzeugeDiese Materialien werden wegen ihrer überlegenen Kombination aus Biokompatibilität, Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Körperflüssigkeiten ausgewählt.Die Korrosionsbeständigkeit von Titan ermöglicht es medizinischen Geräten, länger im menschlichen Körper zu bleiben, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie sich abbauen oder sich infizieren.

Insgesamt sind Titanstahlstäbe der Klasse 2, 5 und 7 in der medizinischen Industrie essentielle Materialien, die verschiedene Leistungsmerkmale bieten, die für verschiedene chirurgische und Implantatbedürfnisse geeignet sind.Durch ihre ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und Biokompatibilität eignen sie sich für eine Vielzahl von implantierbaren Geräten und medizinischen Behandlungen.

Spezifikationen für Titangruppen: