Części tytanowe do zastosowań medycznych
Wstitanium to firma specjalizująca się w produkcji części rowerowych z tytanu.
- ISO 9001: Certyfikat 2016
- ISO 13485: Certyfikat 2015
- Całodobowe wsparcie techniczne
- Pełnowymiarowy raport z kontroli jakości
Obróbka CNC części medycznych z tytanu
Drukowanie 3D części medycznych z tytanu
Producent części medycznych z tytanu
Tytan odgrywa niezastąpioną rolę w produkcji części medycznych ze względu na swoje doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość, niska gęstość, dobra biokompatybilność, odporność na korozję itp. Od sztucznych stawów po implanty stomatologiczne, od instrumentów chirurgicznych po stenty sercowo-naczyniowe, tytanowe części medyczne są szeroko stosowane w różnych podsegmentach medycyny. Jako producent tytanowych części medycznych, Wstitanium zobowiązuje się do dostarczania wysokiej jakości, wysokowydajnych tytanowych części medycznych na światowy rynek medyczny.
Popularne materiały medyczne z tytanu
Różne gatunki tytanu mają unikalne właściwości użytkowe ze względu na różnice w składzie chemicznym i mikrostrukturze. Wstitanium doskonale zdaje sobie sprawę z kluczowego wpływu różnych gatunków wydajności na części medyczne i ma silne możliwości optymalizacji wydajności i dostosowywania. Dokładnie kontrolujemy różne wskaźniki wydajności tytanu, takie jak wytrzymałość, twardość, wytrzymałość, moduł sprężystości itp., aby zapewnić Ci najbardziej odpowiednie rozwiązania materiałowe dla części medycznych z tytanu. Poniżej przedstawiono powszechne gatunki tytanu stosowane w zastosowaniach medycznych.
Ti-6Al-4V
Ti-6Al-4V (TC4) jest jednym z najpopularniejszych stopów tytanu α+β, zawierającym 6% aluminium (Al) i 4% wanadu (V). Dodatek aluminium może poprawić wytrzymałość i stabilność termiczną stopu, podczas gdy wanad pomaga poprawić wydajność przetwarzania i wytrzymałość stopu. Jest szeroko stosowany w produkcji sztucznych stawów, takich jak stawy biodrowe, kolanowe, barkowe itp. Ponadto jest również stosowany do produkcji niektórych narzędzi chirurgicznych, takich jak płytki kostne i śruby do chirurgii ortopedycznej, a także urządzeń medycznych, takich jak stenty sercowo-naczyniowe.
Ti-6Al-7Nb
Ti – 6Al – 7Nb to stop tytanu α+β bez wanadu zawierający 6% aluminium i 7% niobu (Nb). Jego cechą charakterystyczną jest to, że nie zawiera wanadu, który może być potencjalnie szkodliwy dla organizmu ludzkiego. Jest często stosowany do produkcji implantów o wyższych wymaganiach dotyczących bezpieczeństwa biologicznego, takich jak implanty dentystyczne, implanty kręgosłupa itp.
Tytan - 13Nb - 13Zr
Ti-13Nb-13Zr to typowy stop tytanu typu β zawierający 13% niobu (Nb) i 13% cyrkonu (Zr). Zarówno niob, jak i cyrkon to pierwiastki o dobrej biokompatybilności. Ti-13Nb-13Zr ma moduł sprężystości zbliżony do modułu kości ludzkich. Ta właściwość może skutecznie zmniejszyć efekt ekranowania naprężeń między implantami a otaczającymi tkankami kostnymi oraz zmniejszyć ryzyko resorpcji kości i poluzowania implantu. Jest często stosowany do produkcji implantów stomatologicznych i implantów ortopedycznych, które wymagają wysokich właściwości mechanicznych i biokompatybilności.
TA1/TA2
TA1/TA2 to gatunek czystego tytanu, o zawartości tytanu nie mniejszej niż 99.5%. Jest szeroko stosowany w produkcji śrub kostnych i może spełniać właściwości mechaniczne ogólnej naprawy kości. Biorąc pod uwagę, że kości dzieci i nastolatków są nadal w fazie wzrostu i rozwoju, mają wyższe wymagania dotyczące wytrzymałości, a TA1 i TA2 o wyższej czystości mogą być traktowane priorytetowo. W przypadku śrub kostnych w niektórych specjalnych częściach, takich jak śruby kostne do naprawy czaszki, plastyczność i biokompatybilność materiału są niezwykle wysokie, a TA1 i TA2 mogą być lepszym wyborem.
Produkcja części medycznych z tytanu
Wstitanium ma kompletny i zaawansowany system produkcji medycznych części tytanowych, obejmujący odlewanie, kucie, obróbkę CNC, produkcję addytywną, metalurgię proszków, formowanie wtryskowe metali itp. W odlewaniu stosuje się zaawansowaną technologię odlewania precyzyjnego i odlewania w piecu łukowym próżniowym. W kuciu Wstitanium ma sprzęt do kucia na dużą skalę i bogate doświadczenie w kuciu. Może produkować wysokowytrzymałe i wydajne odkuwki ze stopów tytanu poprzez kucie swobodne i kucie matrycowe itp., aby spełnić surowe wymagania dotyczące właściwości mechanicznych części medycznych.
Obróbka CNC
Centrum obróbcze CNC 5-osiowe Wstitanium, centrum obróbcze CNC do frezowania i toczenia itp. nadają się do produkcji tytanowych części medycznych o złożonych kształtach, wielu powierzchniach i kątach, takich jak złożone części sztucznych stawów. Wybierane są narzędzia węglikowe, narzędzia ceramiczne, narzędzia powlekane TiAlN i niższe prędkości skrawania od 50 do 150 m/min. Prędkość posuwu wynosi od 0.1 do 0.3 mm/obr. Głębokość skrawania wynosi od 0.5 do 2 mm. Dzięki temu dokładność wymiarowa tytanowych części medycznych osiąga ±0.01-±0.005 mm, a chropowatość powierzchni Ra może osiągnąć 0.1-1.6 μm.
Druk 3D
Drukowanie w 3D, znane również jako produkcja addytywna, to technologia szybkiego prototypowania, która pozwala na wytwarzanie trójwymiarowych, stałych części poprzez nakładanie materiałów warstwa po warstwie. Technologia druku w 3D zapewnia dużą swobodę projektowania tytanowych części medycznych i umożliwia tworzenie złożonych struktur, trudnych do wytworzenia tradycyjnymi metodami przetwarzania, na przykład struktur porowate i bioniczne.
W Wstitanium technologie druku 3D stosowane do produkcji medycznych części tytanowych obejmują głównie selektywne topienie laserowe (SLM) i topienie wiązką elektronów (EBM). Wybierany jest sferyczny proszek tytanowy o wielkości cząstek 15-53μm, który ma wysoką czystość i niską zawartość zanieczyszczeń, i może zapewnić jakość i wydajność drukowanych części. Sprzęt SLM jest wyposażony w laser światłowodowy dużej mocy o mocy 200-500 W i średnicy plamki kilkudziesięciu mikronów. Rozmiar zbudowanej części wynosi 200-400 mm. Sprzęt EBM jest wyposażony w działo elektronowe wysokiego napięcia, które może generować wiązkę elektronów o wysokiej energii, a jego napięcie przyspieszające wynosi zwykle od 60 do 150 kV. Stopień próżni może osiągnąć 10⁻³ – 10⁻⁵Pa, skutecznie zapewniając czystość środowiska produkcyjnego.
Metalurgia proszków
Metalurgia proszków to metoda wytwarzania części medycznych z wykorzystaniem proszku tytanu jako surowca poprzez procesy takie jak formowanie i spiekanie. W Wstitanium proszek tytanu jest najpierw równomiernie mieszany z odpowiednią ilością dodatków (takich jak spoiwa, środki smarne itp.), a następnie wymieszany proszek jest prasowany w zieloną masę o określonym kształcie i rozmiarze przez formę. Zielona masa jest spiekana w określonych warunkach temperatury i ciśnienia, aby umożliwić dyfuzję atomową i wiązanie między cząsteczkami proszku w celu utworzenia gęstej części tytanowej.
Temperatura spiekania wynosi 1200-1400℃, a czas spiekania wynosi 1-5 godzin w zależności od rozmiaru i kształtu części. Atmosfera spiekania to zazwyczaj próżnia lub gaz obojętny, taki jak argon, aby zapobiec utlenianiu zielonego ciała podczas procesu spiekania.
Formowanie wtryskowe metali
MIM ma wysokie wymagania co do proszku tytanowego. Oprócz wysokiej czystości i dobrej wielkości cząstek, proszek musi mieć również dobrą płynność i właściwości wypełniające. Wstitanium wykorzystuje sferyczny proszek tytanowy o wielkości cząstek od 5 do 20 μm. Proszek ten może tworzyć jednorodny i stabilny strumień wtrysku pod działaniem spoiwa, aby zapewnić płynny postęp procesu formowania wtryskowego. System spoiw obejmuje spoiwa na bazie parafiny, polipropylenu, polietylenu itp. Zgodnie ze szczegółowymi wymaganiami procesu i wymaganiami dotyczącymi wydajności części, wybierana jest odpowiednia formuła i stosunek spoiwa. Gęstość części wytwarzanych przez MIM może osiągnąć ponad 95% gęstości teoretycznej.
Usługi wykończeniowe dla tytanowych części medycznych
Usługi wykończeniowe nadają tytanowym częściom medycznym nowe właściwości bez zmiany ich matrycy, takie jak poprawa odporności na zużycie, promowanie przylegania komórek itp. Te ulepszenia wydajności mają kluczowe znaczenie dla wydłużenia okresu eksploatacji części medycznych, zmniejszenia ryzyka infekcji, poprawy efektów leczenia i zapewnienia bezpieczeństwa i zdrowia pacjentów.
polerowanie
Polerowanie to metoda zmniejszania chropowatości powierzchni tytanowych części medycznych i poprawy wykończenia powierzchni poprzez szlifowanie CNC i docieranie. Typowe metody polerowania obejmują polerowanie mechaniczne, polerowanie chemiczne i polerowanie elektrolityczne.
Chropowatość powierzchni Ra po polerowaniu może osiągnąć 0.01-0.1 μm, co może nie tylko poprawić jakość wyglądu części, ale także zmniejszyć możliwość przylegania bakterii i korozji oraz poprawić bezpieczeństwo biologiczne i odporność na korozję części. Na przykład polerowanie powierzchni sztucznych stawów może zmniejszyć współczynnik tarcia stawów, zmniejszyć zużycie i zwiększyć żywotność stawów.
piaskowanie
Piaskowanie to proces, w którym wykorzystuje się materiały ścierne o dużej prędkości (takie jak tlenek glinu, węglik krzemu, szklane kulki itp.) do uderzania w powierzchnię tytanowych części medycznych, powodując drobne wypukłości na powierzchni, zmieniając w ten sposób morfologię i chropowatość powierzchni. Chropowatość powierzchni Ra po piaskowaniu wynosi zazwyczaj 0.5–2.5 μm.
Piaskowanie trzpienia kości udowej stawu biodrowego zwiększa chropowatość powierzchni, wspomaga wzrost tkanki kostnej i poprawia siłę wiązania implantu z tkanką kostną.
Anodowanie
Anodowanie to proces, który powoduje reakcję utleniania na powierzchni części, tworząc warstwę tlenku. Grubość warstwy tlenku wynosi zazwyczaj od 1 do 10 μm, przy wysokiej twardości, co może skutecznie chronić części przed korozją i zużyciem. Anodowanie jest szeroko stosowane w ochronie powierzchni i dekoracji tytanowych części medycznych. Na przykład anodowanie powierzchni sztucznych stawów kolanowych ze stopu tytanu może nie tylko chronić stawy przed korozją przez płyny ustrojowe, ale także promować przyleganie i proliferację komórek kostnych oraz poprawiać stabilność stawów.
Utlenianie mikrołukowe
Utlenianie mikrołukowe odnosi się do procesu przyłożenia wysokiego napięcia do elektrolitu w celu wygenerowania wyładowania mikrołukowego na powierzchni tytanowych części medycznych. Pod wpływem natychmiastowej wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia metal na powierzchni przekształca się w warstwę tlenku ceramicznego. Warstwa tlenku ma wyższą twardość, odporność na zużycie i korozję. Jej grubość wynosi na ogół od 10 do 100 μm i jest mocno związana z podłożem. Powierzchnia warstwy utleniania mikrołukowego ma porowatą strukturę, która sprzyja przyczepianiu się i wzrostowi komórek oraz poprawia biokompatybilność implantów. Utlenianie mikrołukowe jest stosowane w sztucznych stawach, implantach dentystycznych itp.
Podsumowanie
Wstitanium jest w stanie produkować tytanowe części medyczne o różnych typach i złożoności. Obróbka CNC, dzięki swojej wysokiej precyzji i wysokiej elastyczności, doskonale sprawdza się w produkcji części medycznych o ekstremalnie wysokich wymaganiach dotyczących dokładności wymiarowej, takich jak precyzyjne części do instrumentów chirurgicznych. Druk 3D może łatwo uzyskać złożone struktury i spersonalizowaną personalizację, a także ma niezastąpione zalety w produkcji sztucznych stawów o porowatych strukturach i spersonalizowanych implantów dentystycznych. Metalurgia proszków i formowanie wtryskowe metali mają znaczące zalety w produkcji małoseryjnej i tytanowych częściach medycznych o złożonych kształtach.
