Dentalwerkzeuge aus Edelstahl für die Klinik

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4. Professionelle Platzierung

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Materialanforderungen für biomedizinische Implantate und Prothesen

von Hugo Herrero Antón de Vezon 14. Dezember 2018

Biokompatibilität

In diesem Abschnitt sehen wir wieder Edelstahl Typ 316L, da sein Preis eine übliche Wahl für biomedizinische Implantate ist. Wir müssen beachten, dass es für medizinische Implantate jedoch erforderlich ist, dass das Endprodukt den Hygienestandards entspricht, um Bakterienwachstum und Toxizität aufgrund des Implantatmaterials zu vermeiden.

Dies wird durch den ASTM F138-Standard für chirurgische Implantate abgedeckt. Im Allgemeinen ist daher das erforderlich, was wir Edelstahl 316LVM (UNS S31673) nennen, was heutzutage nur durch Vakuumschmelze erreicht wird. Wir müssen auch bedenken, dass 316L eine Legierung mit Nickel ist, daher kann es bei bestimmten Patienten zu allergischen oder Immunreaktionen kommen.

Mechanische Eigenschaften

Aufgrund der Notwendigkeit einer höheren Haltbarkeit und mechanischen Spannungsbeständigkeit, die für Prothesen und einige Implantate erforderlich sind, kommt ein neuer Akteur ins Spiel: die Titanlegierungen. Ti-6AL-4V Grad 5 hat eine größere Festigkeit, und Ti-6AL-4V ELI Grad 23 hat einen niedrigeren O2-Gehalt, eine verbesserte Duktilität und Bruchzähigkeit mit einer gewissen Verringerung der Festigkeit. Die Vorteile der Verwendung von Titan gegenüber rostfreiem Stahl sind eine größere Biokompatibilität, eine höhere Dauerfestigkeit, eine größere Korrosionsbeständigkeit, ein geringeres Gewicht und ein niedrigerer Elastizitätsmodul.

Letzteres ist vorteilhaft, um eine unausgeglichene Spannungsverteilung im periimplantären Bereich zu vermeiden, die durch die hohen YM-Unterschiede zwischen Knochen und Prothese verursacht wird. Die Note 23 ist bereits für detaillierte chirurgische Eingriffe validiert. Eine andere Legierung, Ti-6Al-7Nb, ist ebenfalls attraktiv, da sie aufgrund der Abwesenheit von Vanadium biokompatibler ist.

Bei medizinischen Implantaten ist die Ermüdungsfestigkeit bei hohen Zyklen (die Vermeidung von Rissen ist somit der bestimmende Faktor für die Fixierung) wichtiger als die Bruchzähigkeit (die nur wichtig ist, wenn bereits ein Riss aufgetreten ist, daher sollte die Zähigkeit keine Auswahlbeschränkung darstellen Faktor).

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