تیتانیوم استار ASTM B348 درجه 2 درجه 5 تیتانیوم استار تیتانیوم استار گرد برای کاربردهای پزشکی

تیتانیوم استار ASTM B348 درجه 2 درجه 5 تیتانیوم استار تیتانیوم استار گرد برای کاربردهای پزشکی

میله های تیتانیوم، مانند آنهایی که از تیتانیوم درجه 2 و درجه 5 ساخته شده اند، به دلیل سازگاری زیستی، قدرت و مقاومت در برابر خوردگی، برای کاربردهای پزشکی بسیار مورد توجه قرار می گیرند.در هنگام در نظر گرفتن میله های تیتانیومی استاندارد ASTM B348 (سکه های گرد)، در اینجا یک مقایسه دقیق و اهمیت آنها برای استفاده پزشکی وجود دارد:

ASTM B348 تیتانیوم میله های گرد (درجه 2 در مقابل درجه 5)

تیتانیوم درجه ۲ (CP Ti - تیتانیوم خالص تجاری)

ترکیب مواد:

• 99درصد تيتانيوم خالص با حداقل عناصر آلياژ
• مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، به ویژه در محیط های بیولوژیکی (به عنوان مثال مایعات بدن) ارائه می دهد.

• خواص مکانیکی:

  • مقاومت کششی: حدود 50-70 ksi (345-485 MPa).
  • قدرت کششی: حدود 40 ksi (275 MPa).
  • طول کشي: حدود 20-30 درصد
  • تراکم: 4.51 گرم در سانتی متر

سازگاری زیستی:

• درجه 2 بسیار سازگار با زیست است و برای ایمپلنت ها ایده آل است. از آن برای دستگاه های تثبیت استخوان، ابزارهای جراحی و پروتز استفاده می شود، زیرا توسط بدن انسان به خوبی پذیرفته می شود.
• استفاده پزشکی: به دلیل ماهیت غیر واکنشی و سمی بودن پایین در ایمپلنت های دندان، قطعات جایگزین مفاصل و دستگاه های تثبیت شکستگی استفاده می شود.

• کاربردها:

  • ایمپلنت های پزشکی: صفحات استخوانی، پیچ و ابزار جراحی.
  • صنایع هوافضا و دریایی که مقاومت در برابر خوردگی بسیار مهم است.

• مزایا:

  • سبک وزن و قابل جوشکاری عالی
  • مناسب برای تماس طولانی مدت با بدن به دلیل ماهیت غیر خوردنی آن در بافت انسان.

درجه 5 تیتانیوم (Ti-6Al-4V - آلیاژ تیتانیوم)

ترکیب مواد:

• 90 درصد تيتانيوم 6 درصد آلومينيوم و 4 درصد واناديوم
• این آلیاژ در مقایسه با درجه 2 دارای قدرت بالاتری است که آن را برای کاربردهای سخت تر مناسب می کند.

• خواص مکانیکی:

  • مقاومت کششی: حدود 130 تا 160 ksi (900 تا 1100 MPa).
  • قدرت کششی: حدود 120 ksi (825 MPa).
  • طول کشي: حدود 10-15 درصد
  • تراکم: 4.43 g/cm3 (چندان سبک تر از درجه 2)

سازگاری زیستی:

• درجه 5 هنوز هم سازگار با زیست است اما بیشتر برای ایمپلنت های با قدرت بالا مانند آنهایی که در کاربردهای تحمل بار استفاده می شوند (به عنوان مثال، جایگزینی مفاصل یا ایمپلنت های ستون فقرات) استفاده می شود.
• قدرت بیشتری نسبت به درجه 2 دارد، که آن را برای دستگاه های پزشکی با استرس بالا مناسب می کند.

• کاربردها:

  • ایمپلنت های ارتوپدیک: ایمپلنت های مفصل ران، مفصل زانو و همبستگی ستون فقرات.
  • کاشت دندان: به دلیل قدرت و توانایی مقاومت در برابر استرس.
  • هوافضا و برنامه های کاربردی با عملکرد بالا.

• مزایا:

  • قدرت بالاتري و مقاومت در برابر خستگی
  • مناسب برای کاربردهایی که در آن قدرت و ظرفیت حمل بسیار مهم است.

ملاحظات کلیدی برای کاربردهای پزشکی:

• مقاومت در برابر خوردگی:

  • هر دو درجه 2 و درجه 5 دارای مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی هستند، که آنها را برای محیط های خشن در داخل بدن انسان مناسب می کند.
  • با این حال، درجه 2 مقاومت خوردگی کمی بالاتر را در محیط های بسیار خوردگی مانند مایعات بدن ارائه می دهد، و آن را به یک انتخاب عالی برای ایمپلنت های پزشکی تبدیل می کند.

• سازگاری زیستی:

  • هر دو درجه سازگار با زیست هستند. با این حال، درجه 2 اغلب برای کاربردهای پزشکی که تماس طولانی مدت با بافت مورد نیاز است، ترجیح داده می شود.در حالی که درجه 5 برای کاربردهای فشار بالا که نیاز به قدرت بیشتری دارند استفاده می شود.

• قدرت در مقابل وزن:

  • درجه 5 قوی تر از درجه 2 است، اما همچنین کمی متراکم تر است. این برای کاربردهایی که در آن مقاومت مکانیکی بالاتر مورد نیاز است، مانند ایمپلنت های حامل وزن، ایده آل است.
  • درجه 2 سبک تر است و اغلب برای کاربردهایی که قدرت آنقدر مهم نیست انتخاب می شود.

• تولید و ماشینکاری:

  • درجه 2 در مقایسه با درجه 5 به دلیل قدرت پایین تر آن آسان تر است. این باعث می شود که درجه 2 در برخی از طرح های ایمپلنت سفارشی انعطاف پذیرتر باشد.
  • درجه 5 نیاز به تلاش بیشتری در ماشینکاری دارد اما قابلیت سفارشی سازی بیشتری را برای طرح های ایمپلنت پیچیده فراهم می کند که در آن هم قدرت و هم سازگاری زیستی مورد نیاز است.

خلاصه برای استفاده پزشکی:

تیتانیوم درجه ۲ (درجه ۲):
تیتانیوم درجه 2 تیتانیوم خالص تجاری است که به دلیل مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، نسبت قدرت بالا به وزن و سازگاری زیستی شناخته شده است.معمولاً در کاربردهای پزشکی مانند ایمپلنت استفاده می شود، ابزار جراحی و پروتز به دلیل توانایی مقاومت در برابر محیط های بدنی خشن بدون خوردگی.Gr2 یک ماده متنوع و بسیار پایدار است که به طور گسترده ای برای دستگاه های پزشکی که نیاز به دوام و مقاومت در برابر خوردگی دارند پذیرفته شده است.

تیتانیوم درجه ۵ (درجه ۵):
درجه 5 ، همچنین به عنوان Ti-6Al-4V شناخته می شود ، یک آلیاژ تیتانیوم با 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانادیوم است.و مقاومت بالا در برابر خستگیدر کاربردهای پزشکی، تیتانیوم درجه 5 در جایگزینی مفاصل، ایمپلنت های دندان،و دستگاه های ارتوپدی به دلیل قدرت بالاتر در مقایسه با Gr2 در حالی که حفظ سازگاری زیستی و خواص سبک وزن.

تیتانیوم درجه ۷ (درجه ۷):
تیتانیوم درجه 7 یک آلیاژ تیتانیوم خالص با مقدار کمی پالادیوم (حدود 0.12٪ - 0.25٪) است که مقاومت آن را در برابر خوردگی به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.به خصوص در محیط های بسیار خوردنیGr7 اغلب در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد که در آن مقاومت خارش استثنایی مورد نیاز است، مانند ایمپلنت ها و ابزارهای جراحی که در معرض تماس طولانی مدت با مایعات بدن قرار دارند.مخصوصاً در شرایط سخت.

استاندارد ASTM B348 برای میله ها، میله های تیتانیومی و میله های گرد:

ASTM B348 مشخصات استاندارد برای تیتانیوم و تیتانیوم آلیاژ میله ها، میله ها و میله های گرد برای کاربردهای مختلف است. شامل الزامات مکانیکی و شیمیایی، ابعاد،و تحمل برای اطمینان از مواد با کیفیت بالا برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا دارند، مخصوصا در زمینه های پزشکی.

کاربردهای پزشکی تیتانیوم:

میله های تیتانیوم، میله ها و میله های گرد ساخته شده از Gr2، Gr5 و Gr7 در تولید ایمپلنت های پزشکی، دستگاه های مصنوعی، صفحات تثبیت استخوان، دستگاه های فیوژن ستون فقرات، ایمپلنت های دندان،و ابزار جراحیاین مواد به خاطر ترکیب برتر سازگاری زیستی، قدرت و مقاومت در برابر مایعات بدن انتخاب می شوند.مقاومت تیتانیوم در برابر خوردگی باعث می شود که دستگاه های پزشکی بدون خطر تخریب یا عفونت در بدن انسان طولانی تر بمانند.

به طور کلی ، میله های تیتانیوم Gr2 ، Gr5 و Gr7 مواد اساسی در صنعت پزشکی هستند و ویژگی های عملکردی مختلفی را برای نیازهای جراحی و ایمپلنت های مختلف ارائه می دهند.خواص مکانیکی عالی و سازگاری زیستی آنها را برای استفاده در طیف گسترده ای از دستگاه های کاشت و درمان های پزشکی مناسب می کند.

مشخصات درجه های تیتانیوم: