Especificacions clau
La barra de titani de grau 23 (Ti-6Al-4V ELI) és una versió de major puresa de l'aliatge Ti-6Al-4V àmpliament utilitzat, dissenyada específicament per a aplicacions mèdiques, especialment per a implants, instruments quirúrgics i pròtesis. "ELI" significa "Extra Low Intersticial", el que significa que aquest grau té nivells més baixos d'impureses com l'oxigen, el carboni i el ferro, el que resulta en una ductilitat, duresa i biocompatibilitat millorades.
Composició química
|
Component |
Content |
|
Titani (Ti) |
90% |
|
Alumini (Al) |
Al voltant del 5,5-6,75% |
|
Vanadi (V) |
al voltant del 3,5-4,5% |
|
Ferro (Fe) |
menys del 0,3% |
|
Oxigen (O) |
Menor o igual al 0,13% |
|
Carboni (C) |
Menor o igual al 0,08% |
|
Hidrogen (H) |
Menor o igual a 0,015% |
Propietats físiques
- Densitat: Aproximadament 4,43 g/cm³, li confereix un perfil lleuger ideal per a dispositius mèdics.
- Punt de fusió: al voltant de 1.660 graus (3.020 graus F), és adequat per a aplicacions d'alt-rendiment.
- Conductivitat tèrmica: Al voltant de 7,7 W/m·K, contribuint a la seva capacitat de mantenir la integritat a alta calor.
- Resistivitat elèctrica: Moderat, adequat per a finalitats estructurals.
Propietats mecàniques
- Resistència a la tracció: Normalment oscil·la entre 900 MPa i 1.100 MPa, proporcionant l'alta resistència necessària per a dispositius mèdics i implants.
- Límit de rendiment: Al voltant de 880 MPa, oferint resistència a la deformació permanent sota càrrega.
- Elongació: Aproximadament del 10 al 15%, proporcionant una ductilitat suficient per evitar fractures sota estrès i millorar la conformabilitat.
- Duresa: La duresa Vickers (HV) sol ser de 300 a 400, depenent del tractament tèrmic específic.
- Força a la fatiga: El grau 23 té una resistència a la fatiga superior en comparació amb altres aliatges de titani, que és fonamental en aplicacions de càrrega-com els implants.
Resistència a la corrosió
Excel·lent resistència a la corrosió
A causa del seu baix contingut d'oxigen i alta puresa, la barra de titani de grau 23 presenta una resistència excepcional a la corrosió en entorns fisiològics, inclosos els fluids corporals, la solució salina i altres condicions agressives.
Biocompatibilitat
La barra de titani de grau 23 s'utilitza àmpliament en implants mèdics a causa de la seva biocompatibilitat excepcional, és a dir, no és -tòxica i no provoca reaccions adverses al cos. També afavoreix l'osteointegració, que és el procés pel qual les cèl·lules òssies s'adhereixen a l'implant.
Soldabilitat i mecanització
Soldabilitat
La barra de titani de grau 23 es pot soldar mitjançant tècniques tradicionals de soldadura de titani, com ara la soldadura TIG (gas inert de tungstè) i la soldadura MIG (gas inert metàl·lic). Tanmateix, és essencial utilitzar un gas de protecció adequat per evitar la contaminació durant el procés de soldadura.
Mecanització
Els aliatges de titani, inclòs el grau 23, són més difícils de mecanitzar en comparació amb altres metalls. Requereixen eines i tècniques especialitzades, però amb l'equip adequat, el titani de grau 23 es pot modelar amb precisió i formar geometries complexes per a aplicacions mèdiques.
Aplicacions
- Implants mèdics: Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI)Barra de titanis'utilitza sovint en implants ortopèdics (per exemple, substitucions d'articulacions, plaques òssies i cargols), implants dentals i implants de columna a causa de la seva alta resistència, resistència a la corrosió i biocompatibilitat.
- Instruments quirúrgics: Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI) titani Bar es pot utilitzar per a la producció d'eines quirúrgiques com pinces, pinces i tisores, que es beneficien de la seva força i resistència a la corrosió.
- Pròtesis: ideal per a components protèsics, incloses les extremitats artificials, on els materials lleugers i{0}}d'alta resistència són crucials.
- Aplicacions craniomaxil·lofacials: Per la seva capacitat de suportar les càrregues mecàniques i la seva biocompatibilitat, el titani de grau 23 s'utilitza en implants cranials i facials.
- Altres dispositius mèdics: El grau 23 també s'utilitza per a certs tipus de dispositius mèdics, com ara carcasses de vàlvules cardíaques, estoigs de marcapassos i grapes quirúrgiques.
Acabat superficial
Anoditzat
La barra de titani de grau 23 es pot anoditzar per produir una capa d'òxid protectora que millora la resistència a la corrosió. L'anodització també pot donar al material una varietat d'acabats de color, que és útil tant per a finalitats estètiques com funcionals.
Polit
Les barres de titani mèdic sovint es polien fins a un acabat llis i brillant, que ajuda a reduir la fricció al cos i millora l'aspecte estètic del material en els implants.
Recobriments
De vegades, les barres de titani de grau 23 estan recobertes amb materials com la hidroxiapatita per promoure el creixement ossi (osteointegració) en els implants.
Normes i Certificacions
ASTM F136:
Aquesta és l'especificació estàndard per a barres d'aliatge de titani de grau 23 i palangres utilitzades en implants quirúrgics.
ISO 5832-3:
Especifica els requisits per a les barres d'aliatge de titani i titani de grau 23 utilitzades en implants mèdics.
Avantatges de les barres de titani de grau 23 (Ti-6Al-4V ELI).
- Relació-a-pesa alta força: essencial per a aplicacions mèdiques-sensibles al pes.
- Ductilitat millorada: El menor contingut d'oxigen dóna com a resultat un material més dúctil que és més fàcil de formar i manipular.
- Biocompatibilitat: no-tòxic i altament resistent a la corrosió en el cos humà, el que el fa ideal per a implants-a llarg termini.
- Resistència a la fatiga: ideal per a aplicacions de-càrrega on els components experimentaran càrrega cíclica, com ara la substitució de juntes.
Etiquetes populars: barres de titani mèdic de grau 23, fabricants de barres de titani mèdic de grau 23 de la Xina, proveïdors, fàbrica
