Pièces en titane pour le secteur médical
Wstitanium est une entreprise spécialisée dans la fabrication de pièces de vélo en titane.
- ISO 9001: 2016 Certified
- ISO 13485: 2015 Certified
- Assistance technique 24h/7 et XNUMXj/XNUMX
- Rapport d'inspection de qualité pleine grandeur
Usinage CNC de pièces médicales en titane
Impression 3D de pièces médicales en titane
Fabricant de pièces médicales en titane
Le titane joue un rôle indispensable dans la fabrication de pièces médicales en raison de ses excellentes propriétés, telles qu'une résistance élevée, une faible densité, une bonne biocompatibilité, une résistance à la corrosion, etc. Des articulations artificielles aux implants dentaires, des instruments chirurgicaux aux stents cardiovasculaires, les pièces médicales en titane sont largement utilisées dans divers sous-segments médicaux. En tant que fabricant de pièces médicales en titane, Wstitanium s'engage à fournir des pièces médicales en titane de haute qualité et de haute performance au marché médical mondial.
Matériaux médicaux populaires en titane
Les différentes nuances de titane présentent des performances uniques en raison de leurs compositions chimiques et de leurs microstructures. Wstitanium connaît parfaitement l'impact de ces différentes nuances sur les pièces médicales et dispose de solides capacités d'optimisation et de personnalisation. Nous contrôlons avec précision divers indicateurs de performance du titane, tels que la résistance, la dureté, la ténacité, le module d'élasticité, etc., afin de vous proposer les solutions de matériaux les plus adaptées à vos pièces médicales. Voici les nuances de titane les plus couramment utilisées dans les applications médicales.
Ti - 6Al - 4V
Le Ti-6Al-4V (TC4) est l'un des alliages de titane α+β les plus populaires, contenant 6 % d'aluminium (Al) et 4 % de vanadium (V). L'ajout d'aluminium améliore la résistance et la stabilité thermique de l'alliage, tandis que le vanadium contribue à améliorer les performances de mise en œuvre et la ténacité. Il est largement utilisé dans la fabrication d'articulations artificielles, telles que les articulations de la hanche, du genou et de l'épaule. Il entre également dans la fabrication de certains instruments chirurgicaux, tels que les plaques osseuses et les vis pour la chirurgie orthopédique, ainsi que de dispositifs médicaux tels que les stents cardiovasculaires.
Ti - 6Al - 7Nb
Le Ti-6Al-7Nb est un alliage de titane α+β sans vanadium, contenant 6 % d'aluminium et 7 % de niobium (Nb). Il se distingue par son absence de vanadium, potentiellement nocif pour l'organisme. Il est souvent utilisé pour la fabrication d'implants exigeant des exigences de biosécurité plus élevées, tels que les implants dentaires, les implants rachidiens, etc.
Ti - 13Nb - 13Zr
Le Ti-13Nb-13Zr est un alliage de titane de type β typique contenant 13 % de niobium (Nb) et 13 % de zirconium (Zr). Le niobium et le zirconium sont tous deux des éléments présentant une bonne biocompatibilité. Le Ti-13Nb-13Zr présente un module d'élasticité proche de celui des os humains. Cette propriété permet de réduire efficacement l'effet de protection contre les contraintes entre les implants et les tissus osseux environnants, et de réduire le risque de résorption osseuse et de descellement des implants. Il est souvent utilisé dans la fabrication d'implants dentaires et orthopédiques exigeant des propriétés mécaniques et une biocompatibilité élevées.
TA1/TA2
Le TA1/TA2 est une nuance de titane pur, dont la teneur en titane est supérieure à 99.5 %. Largement utilisé dans la fabrication de vis osseuses, il répond aux exigences mécaniques de la réparation osseuse générale. Les os des enfants et des adolescents étant encore en phase de croissance et de développement, ils ont des exigences de résistance plus élevées. Le TA1 et le TA2, plus purs, sont donc privilégiés. Pour les vis osseuses utilisées dans certaines pièces spéciales, comme celles destinées à la réparation crânienne, la plasticité et la biocompatibilité du matériau sont extrêmement élevées, et le TA1 et le TA2 peuvent constituer des choix plus judicieux.
Fabrication de pièces médicales en titane
Wstitanium dispose d'un système complet et avancé de fabrication de pièces médicales en titane, couvrant le moulage, le forgeage, l'usinage CNC, la fabrication additive, la métallurgie des poudres et le moulage par injection. Pour le moulage, des technologies avancées de moulage à la cire perdue et de moulage au four à arc sous vide sont utilisées. Pour le forgeage, Wstitanium dispose d'équipements de forgeage de grande capacité et d'une riche expérience. L'entreprise est capable de produire des pièces forgées en alliage de titane à haute résistance et hautes performances par forgeage libre et matriçage, afin de répondre aux exigences strictes des pièces médicales en matière de propriétés mécaniques.
Usinage CNC
Les centres d'usinage CNC 5 axes et les centres d'usinage complexes de fraisage et de tournage CNC de Wstitanium sont adaptés à la fabrication de pièces médicales en titane aux formes complexes, aux surfaces et aux angles multiples, telles que les prothèses articulaires. Des outils en carbure, en céramique et revêtus de TiAlN, ainsi que des vitesses de coupe inférieures, comprises entre 50 et 150 m/min, sont utilisés. L'avance est comprise entre 0.1 et 0.3 mm/tr et la profondeur de coupe est comprise entre 0.5 et 2 mm. Cela permet d'obtenir une précision dimensionnelle de ±0.01 à ±0.005 mm pour les pièces médicales en titane, et une rugosité de surface Ra comprise entre 0.1 et 1.6 μm.
Impression 3D
L'impression 3D, également appelée fabrication additive, est une technologie de prototypage rapide qui permet de fabriquer des pièces solides tridimensionnelles par ajout de matériaux couche par couche. Elle offre une grande liberté de conception pour les pièces médicales en titane et permet de réaliser des structures complexes difficiles à fabriquer par les procédés traditionnels, telles que les structures poreuses et bioniques.
Chez Wstitanium, les technologies d'impression 3D utilisées pour la fabrication de pièces médicales en titane incluent principalement la fusion sélective par laser (SLM) et la fusion par faisceau d'électrons (EBM). Une poudre de titane sphérique de granulométrie comprise entre 15 et 53 μm est sélectionnée. Cette poudre présente une grande pureté et une faible teneur en impuretés, garantissant la qualité et les performances des pièces imprimées. L'équipement SLM est équipé d'un laser à fibre haute puissance de 200 à 500 W avec un diamètre de spot de quelques dizaines de microns. La taille de la pièce fabriquée est de 200 à 400 mm. L'équipement EBM est équipé d'un canon à électrons haute tension capable de générer un faisceau d'électrons de haute énergie, dont la tension d'accélération est généralement comprise entre 60 et 150 kV. Le vide peut atteindre 10⁻³ à 10⁻⁵Pa, garantissant ainsi la pureté de l'environnement de fabrication.
La métallurgie des poudres
La métallurgie des poudres est une méthode de fabrication de pièces médicales utilisant la poudre de titane comme matière première, par des procédés tels que le moulage et le frittage. Chez Wstitanium, la poudre de titane est d'abord mélangée uniformément avec une quantité appropriée d'additifs (liants, lubrifiants, etc.), puis pressée dans un moule pour obtenir un corps cru de forme et de taille spécifiques. Ce corps cru est fritté dans des conditions de température et de pression spécifiques afin de permettre la diffusion atomique et la liaison entre les particules de poudre pour former une pièce en titane dense.
La température de frittage est de 1200 1400 à 1 5 °C, et la durée de frittage est de XNUMX à XNUMX heures selon la taille et la forme de la pièce. L'atmosphère de frittage est généralement sous vide ou sous gaz inerte, comme l'argon, afin d'éviter l'oxydation du corps cru pendant le frittage.
Moulage par injection de métal
Le MIM impose des exigences élevées en matière de poudre de titane. Outre une grande pureté et une bonne granulométrie, la poudre doit également présenter de bonnes propriétés de fluidité et de remplissage. Wstitanium utilise une poudre de titane sphérique d'une granulométrie comprise entre 5 et 20 μm. Sous l'action du liant, cette poudre permet de former une alimentation d'injection uniforme et stable, garantissant ainsi le bon déroulement du processus de moulage par injection. Le liant utilisé est à base de paraffine, de polypropylène, de polyéthylène, etc. La formule et le ratio de liant appropriés sont sélectionnés en fonction des exigences spécifiques du procédé et des performances des pièces. La densité des pièces fabriquées par MIM peut atteindre plus de 95 % de la densité théorique.
Services de finition pour pièces médicales en titane
Les services de finition confèrent aux pièces médicales en titane de nouvelles propriétés sans modifier leur matrice, telles que l'amélioration de la résistance à l'usure, la promotion de l'adhésion cellulaire, etc. Ces améliorations de performances sont d'une importance vitale pour prolonger la durée de vie des pièces médicales, réduire le risque d'infection, améliorer les effets du traitement et garantir la sécurité et la santé des patients.
Polissage
Le polissage est une méthode permettant de réduire la rugosité de surface des pièces médicales en titane et d'en améliorer l'état de surface grâce à la rectification et au rodage CNC. Les méthodes de polissage les plus courantes comprennent le polissage mécanique, le polissage chimique et le polissage électrolytique.
La rugosité de surface Ra après polissage peut atteindre 0.01-0.1 μm, ce qui améliore non seulement l'aspect des pièces, mais aussi le risque d'adhésion bactérienne et de corrosion, et améliore la biosécurité et la résistance à la corrosion des pièces. Par exemple, le polissage de la surface des articulations artificielles peut réduire le coefficient de frottement, limiter l'usure et prolonger la durée de vie des articulations.
Sablage
Le sablage est un procédé qui utilise des abrasifs à grande vitesse (tels que l'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium, les billes de verre, etc.) pour impacter la surface des pièces médicales en titane, créant de minuscules bosses à la surface, modifiant ainsi sa morphologie et sa rugosité. La rugosité de surface Ra après sablage est généralement comprise entre 0.5 et 2.5 μm.
La tige fémorale de l'articulation de la hanche après sablage peut augmenter la rugosité de la surface, favoriser la croissance du tissu osseux et améliorer la force de liaison entre l'implant et le tissu osseux.
Anodisation
L'anodisation est un procédé qui provoque une réaction d'oxydation à la surface des pièces pour former un film d'oxyde. L'épaisseur de ce film, généralement comprise entre 1 et 10 μm, et sa dureté élevée protègent efficacement les pièces de la corrosion et de l'usure. L'anodisation est largement utilisée pour la protection et la décoration des surfaces des pièces médicales en titane. Par exemple, l'anodisation de la surface des articulations artificielles du genou en alliage de titane peut non seulement protéger les articulations de la corrosion par les fluides corporels, mais aussi favoriser l'adhésion et la prolifération des cellules osseuses et améliorer la stabilité des articulations.
Oxydation micro-arc
L'oxydation par micro-arc consiste à appliquer une haute tension à l'électrolyte pour générer une décharge micro-arc à la surface des pièces médicales en titane. Sous l'action instantanée d'une température et d'une pression élevées, le métal à la surface se transforme en un film d'oxyde céramique. Ce film présente une dureté, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion supérieures. Son épaisseur, généralement comprise entre 10 et 100 μm, est solidement lié au substrat. La surface du film d'oxydation par micro-arc présente une structure poreuse, propice à la fixation et à la croissance des cellules et améliorant la biocompatibilité des implants. L'oxydation par micro-arc est utilisée dans les articulations artificielles, les implants dentaires, etc.
Conclusion
Wstitanium est capable de fabriquer des pièces médicales en titane de différents types et de complexité variable. L'usinage CNC, grâce à sa haute précision et sa grande flexibilité, excelle dans la fabrication de pièces médicales exigeant une précision dimensionnelle extrêmement élevée, comme les pièces de précision pour instruments chirurgicaux. L'impression 3D permet de réaliser facilement des structures complexes et des personnalisations personnalisées, et présente des avantages irremplaçables pour la fabrication d'articulations artificielles à structure poreuse et d'implants dentaires personnalisés. La métallurgie des poudres et le moulage par injection de métal présentent des avantages significatifs pour la production en petites séries et la fabrication de pièces médicales en titane de formes complexes.
