Peças de titânio para uso médico
A Wstitanium é uma empresa especializada na fabricação de peças de bicicletas de titânio.
- ISO 9001: 2016 Certified
- ISO 13485: 2015 Certified
- Suporte de engenharia 24 horas por dia, 7 dias por semana
- Relatório de inspeção de qualidade em tamanho real
Peças de titânio médico usinadas em CNC
Impressão 3D de peças médicas de titânio
Fabricante de peças médicas de titânio
O titânio desempenha um papel indispensável na fabricação de peças médicas devido às suas excelentes propriedades, como alta resistência, baixa densidade, boa biocompatibilidade, resistência à corrosão, etc. De articulações artificiais a implantes dentários, de instrumentos cirúrgicos a stents cardiovasculares, as peças médicas de titânio são amplamente utilizadas em diversos segmentos da medicina. Como fabricante de peças médicas de titânio, Titânio está comprometida em fornecer peças médicas de titânio de alta qualidade e alto desempenho para o mercado médico global.
Materiais populares de titânio médico
Diferentes graus de titânio apresentam características de desempenho únicas devido às diferenças em sua composição química e microestrutura. A Wstitanium está ciente do impacto crucial dos diferentes graus de desempenho em peças médicas e possui fortes capacidades de otimização e personalização de desempenho. Controlamos com precisão diversos indicadores de desempenho do titânio, como resistência, dureza, tenacidade, módulo de elasticidade, etc., para fornecer as soluções de materiais de titânio mais adequadas para peças médicas. A seguir, apresentamos os graus de titânio mais comuns utilizados em aplicações médicas.
Ti - 6Al - 4V
Ti-6Al-4V (TC4) é uma das ligas de titânio α+β mais populares, contendo 6% de alumínio (Al) e 4% de vanádio (V). A adição de alumínio pode melhorar a resistência e a estabilidade térmica da liga, enquanto o vanádio ajuda a melhorar o desempenho de processamento e a tenacidade da liga. É amplamente utilizado na fabricação de articulações artificiais, como articulações do quadril, joelho, ombro, etc. Além disso, também é usado na fabricação de alguns instrumentos cirúrgicos, como placas ósseas e parafusos para cirurgia ortopédica, bem como dispositivos médicos, como stents cardiovasculares.
Ti - 6Al - 7Nb
Ti-6Al-7Nb é uma liga de titânio α+β isenta de vanádio, contendo 6% de alumínio e 7% de nióbio (Nb). Sua característica marcante é a ausência de vanádio, que pode ser potencialmente prejudicial ao corpo humano. É frequentemente utilizada na fabricação de implantes com requisitos mais elevados de biossegurança, como implantes dentários, implantes espinhais, etc.
Ti - 13Nb - 13Zr
Ti-13Nb-13Zr é uma liga típica de titânio do tipo β contendo 13% de nióbio (Nb) e 13% de zircônio (Zr). Tanto o nióbio quanto o zircônio são elementos com boa biocompatibilidade. O Ti-13Nb-13Zr possui um módulo de elasticidade mais próximo ao dos ossos humanos. Essa propriedade pode reduzir efetivamente o efeito de blindagem de tensão entre os implantes e os tecidos ósseos circundantes, além de reduzir o risco de reabsorção óssea e afrouxamento do implante. É frequentemente utilizado na fabricação de implantes dentários e ortopédicos que exigem altas propriedades mecânicas e biocompatibilidade.
TA1/TA2
TA1/TA2 é um grau de titânio puro, com teor de titânio não inferior a 99.5%. É amplamente utilizado na fabricação de parafusos ósseos e pode atender às propriedades mecânicas de reparos ósseos em geral. Considerando que os ossos de crianças e adolescentes ainda estão em fase de crescimento e desenvolvimento, eles têm requisitos mais elevados de tenacidade, e TA1 e TA2, com maior pureza, podem ser priorizados. Para parafusos ósseos em algumas peças especiais, como parafusos ósseos para reparo de crânio, a plasticidade e a biocompatibilidade do material são extremamente altas, e TA1 e TA2 podem ser escolhas mais adequadas.
Fabricação de peças médicas de titânio
A Wstitanium possui um sistema completo e avançado de fabricação de peças médicas de titânio, abrangendo fundição, forjamento, usinagem CNC, manufatura aditiva, metalurgia do pó, moldagem por injeção de metais, etc. Na fundição, são utilizadas tecnologias avançadas de fundição de investimento e fundição em forno a arco a vácuo. Na forja, a Wstitanium possui equipamentos de forjamento em larga escala e vasta experiência em forjamento. Ela pode produzir forjados de ligas de titânio de alta resistência e alto desempenho por meio de forjamento livre e forjamento em matriz, etc., para atender aos rigorosos requisitos de propriedades mecânicas de peças médicas.
Usinagem CNC
Os centros de usinagem CNC de 5 eixos, fresamento e torneamento CNC complexos da Wstitanium, etc., são adequados para a fabricação de peças médicas de titânio com formas complexas, múltiplas superfícies e ângulos, como peças complexas de articulações artificiais. São selecionadas ferramentas de metal duro, ferramentas cerâmicas, ferramentas revestidas com TiAlN e velocidades de corte mais baixas, entre 50 e 150 m/min. A taxa de avanço está entre 0.1 e 0.3 mm/r. A profundidade de corte está entre 0.5 e 2 mm. Isso garante que a precisão dimensional das peças médicas de titânio atinja ± 0.01 a ± 0.005 mm, e sua rugosidade superficial Ra possa atingir 0.1 a 1.6 μm.
Impressão 3D
A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, é uma tecnologia de prototipagem rápida que fabrica peças sólidas tridimensionais adicionando materiais camada por camada. A tecnologia de impressão 3D traz grande liberdade ao design de peças médicas de titânio e pode criar estruturas complexas que são difíceis de fabricar por métodos de processamento tradicionais, como estruturas porosas e estruturas biônicas.
Na Wstitanium, as tecnologias de impressão 3D utilizadas na fabricação de peças médicas de titânio incluem principalmente a fusão seletiva a laser (SLM) e a fusão por feixe de elétrons (EBM). O pó de titânio esférico com tamanho de partícula de 15 a 53 μm é selecionado, apresentando alta pureza e baixo teor de impurezas, o que garante a qualidade e o desempenho das peças impressas. O equipamento SLM é equipado com um laser de fibra de alta potência com potência de 200 a 500 W e diâmetro de ponto de dezenas de mícrons. O tamanho da peça construída é de 200 a 400 mm. O equipamento EBM é equipado com um canhão de elétrons de alta tensão que pode gerar um feixe de elétrons de alta energia, e sua tensão de aceleração geralmente está entre 60 e 150 kV. O grau de vácuo pode atingir 10⁻³ a 10⁻⁵Pa, garantindo efetivamente a pureza do ambiente de fabricação.
Metalurgia do pó
A metalurgia do pó é um método de fabricação de peças médicas que utiliza pó de titânio como matéria-prima por meio de processos como moldagem e sinterização. Na Wstitanium, o pó de titânio é primeiramente misturado uniformemente com uma quantidade adequada de aditivos (como ligantes, lubrificantes, etc.) e, em seguida, o pó misturado é prensado em um corpo verde com formato e tamanho específicos por meio de um molde. O corpo verde é sinterizado sob determinadas condições de temperatura e pressão para permitir a difusão atômica e a ligação entre as partículas de pó, formando uma peça densa de titânio.
A temperatura de sinterização é de 1200-1400°C, e o tempo de sinterização é de 1 a 5 horas, dependendo do tamanho e formato da peça. A atmosfera de sinterização geralmente é vácuo ou gás inerte, como argônio, para evitar a oxidação do corpo verde durante o processo de sinterização.
Moldagem por injeção de metal
A MIM possui altos requisitos para pó de titânio. Além de alta pureza e bom tamanho de partícula, o pó também precisa apresentar boa fluidez e propriedades de enchimento. A Wstitanium utiliza pó de titânio esférico com tamanho de partícula entre 5 e 20 μm. Este pó pode formar uma alimentação de injeção uniforme e estável sob a ação do ligante, garantindo o bom andamento do processo de moldagem por injeção. O sistema de ligantes inclui ligantes à base de parafina, polipropileno, polietileno, etc. De acordo com os requisitos específicos do processo e os requisitos de desempenho da peça, a fórmula e a proporção de ligantes apropriadas são selecionadas. A densidade das peças fabricadas pela MIM pode atingir mais de 95% da densidade teórica.
Serviços de acabamento para peças médicas de titânio
Os serviços de acabamento conferem às peças médicas de titânio novas propriedades sem alterar sua matriz, como melhorar a resistência ao desgaste, promover a adesão celular, etc. Essas melhorias de desempenho são de vital importância para estender a vida útil das peças médicas, reduzir o risco de infecção, melhorar os efeitos do tratamento e garantir a segurança e a saúde dos pacientes.
polimento
O polimento é um método de redução da rugosidade superficial de peças médicas de titânio e de melhoria do acabamento superficial por meio de retificação e lapidação CNC. Os métodos comuns de polimento incluem polimento mecânico, polimento químico e polimento eletrolítico.
A rugosidade superficial Ra após o polimento pode atingir 0.01-0.1 μm, o que não só melhora a aparência das peças, como também reduz a possibilidade de adesão bacteriana e corrosão, além de melhorar a biossegurança e a resistência à corrosão das peças. Por exemplo, o polimento da superfície de juntas artificiais pode reduzir o coeficiente de atrito das juntas, reduzir o desgaste e aumentar a vida útil das juntas.
jateamento
O jateamento de areia é um processo que utiliza abrasivos de alta velocidade (como óxido de alumínio, carboneto de silício, esferas de vidro, etc.) para impactar a superfície de peças médicas de titânio, causando pequenas saliências na superfície, alterando assim a morfologia e a rugosidade da superfície. A rugosidade superficial Ra após o jateamento de areia é geralmente de 0.5 a 2.5 μm.
A haste femoral da articulação do quadril após o jateamento de areia pode aumentar a rugosidade da superfície, promover o crescimento do tecido ósseo e melhorar a força de ligação entre o implante e o tecido ósseo.
Anodização
A anodização é um processo que causa uma reação de oxidação na superfície das peças, formando uma película de óxido. A espessura da película de óxido geralmente varia entre 1 e 10 μm, com alta dureza, o que pode proteger eficazmente as peças contra corrosão e desgaste. A anodização é amplamente utilizada na proteção de superfícies e decoração de peças médicas de titânio. Por exemplo, a anodização da superfície de articulações artificiais de joelho em liga de titânio pode não apenas proteger as articulações da corrosão por fluidos corporais, mas também promover a adesão e a proliferação de células ósseas, além de melhorar a estabilidade das articulações.
Oxidação por microarco
A microoxidação por arco refere-se ao processo de aplicação de alta voltagem no eletrólito para gerar uma descarga de microarco na superfície de peças médicas de titânio. Sob a ação instantânea de alta temperatura e alta pressão, o metal na superfície é convertido em uma película de óxido cerâmico. A película de óxido apresenta maior dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. Sua espessura geralmente varia entre 10 e 100 μm e está firmemente ligada ao substrato. A superfície da película de microoxidação por arco possui uma estrutura porosa, propícia à fixação e ao crescimento celular, além de melhorar a biocompatibilidade dos implantes. A microoxidação por arco é utilizada em articulações artificiais, implantes dentários, etc.
Conclusão
A Wstitanium é capaz de fabricar peças médicas de titânio de diferentes tipos e complexidades. A usinagem CNC, com sua alta precisão e flexibilidade, destaca-se na fabricação de peças médicas com requisitos de precisão dimensional extremamente elevados, como peças de precisão para instrumentos cirúrgicos. A impressão 3D permite facilmente obter estruturas complexas e personalização personalizada, além de apresentar vantagens insubstituíveis na fabricação de articulações artificiais com estruturas porosas e implantes dentários personalizados. A metalurgia do pó e a moldagem por injeção de metais apresentam vantagens significativas na fabricação em baixo volume e em peças médicas de titânio com formatos complexos.