Titan und Titan-Legierungen

Präsentation zum Thema: "Titan und Titan-Legierungen"—  Präsentation transkript:

1 Titan und Titan-Legierungen
Material Titan und Titan-Legierungen

2 Titan-Mineralien Anatas Rutil Ilmenit Brookit Schulung

3 Titan-Produktion Handels übliches Reintitan Titanschwamm Schulung

4 Titan-Produktion Blöcke Barren
Elektronenstrahlschmelzofen Vakuum-Umschmelz-Lichtbogenofen Blöcke Barren Schulung

5 Titan-Produktion Schulung

6 Voraussetzungen für dauerhaften Erfolg
Physikalische und mechanische Eigenschaften 2. Biologische Eigenschaften Schulung

7 Eigenschaften von Titan
Sauerstoff und Eisen in handelsüblichem Reintitan: 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Sauerstoff Eisen Gew.-% (max.) ASTM F67 Grad 1 Grad 2 Grad 3 Grad 4 Schulung

8 Eigenschaften von Titan
Zugfestigkeit von handelsüblichem Reintitan*: * Schmelzpunkt 1610 °C 600 Streckgrenze 500 Zugfestigkeit Dehnung % 400 MPa 30 300 200 20 100 10 Grad 1 Grad 2 Grad 3 Grad 4 HB** 120 HB** 150 HB** 170 HB** 200 **HB = Härte nach Brinell F 67 Standard Specification; American Society for Testing and Materials (US-Norm) Schulung

9 Andere Implantatmaterialien
Korrosionsbeständigkeit: 8 Sequestrierung Ti Zr 7 Toxisch FeCrNiMo 316L CoCrNiMo Nb Ta 6 Pt Ti-Legierungen V 5 Ag Ni Inert Au 4 Cu Al Mo Fe 3 Co Gewebereaktion Schulung

10 Andere Implantatmaterialien
Streckgrenze Stahl, rostfrei 1600 CoNiCrMo 1400 Ti Grad 4 1200 Ti-6Al-4V MPa 1000 800 600 400 200 Ann SS CW SS CW Ann CoCrNiMo CoCrNiMo gehärtet CW Ann Ti Grad 4 Ti Grad 4 CW CW Ann Ti-6Al-4V Schulung

11 Eigenschaften von Titan
Korrosionsbeständigkeit: Metall Gewicht Festigkeit Festigk./ Korrosions Lebensdauer Gewicht Indizes (in Seewasser) Titan , , , ,00 unbegrenzt Aluminium 0, , , , Jahre Stahl 1, , , , Jahr Edelstahl , , , , Jahre Schulung

12 Osseointegration Titan bildet schnell eine Schicht aus TiO2
TiO2 ist eine stabile Keramik- Verbindung Schulung

13 Roxolid™ ist… ein neues Metall für Implantate
Gleiche Farbe wie normales Titan eine homogene Titanlegierung Besteht aus den beiden Elementen Titan und Zirconium, die das Zellwachstum der Osteoblasten in keinster Weise hemmen1 Eignet sich für die SLActive-Oberfläche extrem stabil Hervorragende Osseointegration, insbesondere in Kombination mit SLActive2 Steinemann S.G. ‘Titanium – the materials of choice?’ Periodontology 2000, Bd. 17, 1998, 7-21 Gottlow J Präklinische Daten, vorgestellt auf dem 17. wissenschaftlichen Jahreskongress der European Association for Osseointegration (EAO), Warschau Schulung

14 Osteoblastenaktivität auf Metallen
Osteoblastenzahl im Vergleich zur Kontrolle Polarisationswiderstand, log Ohmmcm2 Titan (Ti) und Zirconium (Zi) waren die einzigen Metalle, die keine Wachstumshemmung bei Osteoblasten bewirkt haben, während bei V, Mo, Cu, Fe, Nb, Ta, Ag und Zn eine starke Hemmung festgestellt wurde. Kontrollgrenze V Nachweisgrenze Steinemann S.G. ‘Titanium – the materials of choice?’ Periodontology 2000, Bd. 17, 1998, 7-21 Schulung

15 Maximale Zugfestigkeit (min.)
Das Rohmaterial aus Roxolid war über 50 % stabiler als Ti (gemäß ASTM-Normen) Maximale Zugfestigkeit (min.) 1000 800 600 400 200 Titan Gr 4* Roxolid Ti-6Al-4V Maximale Zugfestigkeit (MPa) * Der Wert stammt aus der Norm ASTM F67. Das für Implantate verwendete Reintitan 4. Grades wurde eventuell Prozessen unterzogen, die die maximale Zugfestigkeit erhöhen. Dies hängt vom Produktionsprozess der verschiedenen Hersteller ab. Schulung

16 Unlegiertes Titan 4. Grades für Implantate
a) Chemische Zusammensetzung O Fe C N H Ti max. 0,45 % max. 0,3 % max. 0,1 max. 0,05 % max. 0,015 % Rest b) Mechanische Eigenschaften Festigkeit Dehnung E-Module Geschmiedet/geglüht MPa min % min. 110 GPa Kalt verarbeitet MPa median % min. 110 Gpa Ti-N = Verfahren: PVD (Aufdampfen) Titan-Nitrid-beschichtet Schichtdicke: – 12 µm Farbe: goldgelb c) Technische Daten entsprechen Titan Grad 4 gem. Norm ISO Straumann Produktkatalog Schulung

17 Materialien für prothetische Versorgungen
Ceramicor® Elitor® Farbe weiß gelblich Zusammensetzung Au % 60,0 68,6 Pt % 19,0 2,5 Pd % 20,0 4,0 Ag % 11,8 Cu % 10,6 Ir % 1,0 + andere Zn 2,5 +=< 1% Schmelzintervall °C Wärmeaus WAK °C= dehnungskoeffizient 11,9 µm/m X °C Straumann Produktkatalog Schulung

18 Legierungen Ceramicor® Elitor® Härte im Liefer- HV5 220 260 zustand
Härte nach dem HV > 260 Angießen oder selbst selbst- Löten härtend härtend Ausgehärtet HV 0,2 % Dehngrenze N/mm (Rp 0,2 %) im Lieferzustand 0,2 % Dehngrenze N/mm (Rp 0,2 %) nach Angießen oder Löten Straumann Produktkatalog Schulung

19 Legierungen Ceramicor® Elitor® Metallische Verbund- Angießen Löten
möglichkeiten oder Löten Technische Hinweise Nicht oxidierende Legierung für Anwendungen Legierung zum Konstruktions- Angießen mit elemente Edelmetall- legierungen oder zum Verlöten mit Legierungen aus Edelmetall oder anderen Metallen Straumann Produktkatalog Schulung

20 Legierungen Esteticor® Cosmor H Farbe blassgelb
Zusammensetzung Metalle Au + Pt % 96,5 Au % 78,5 Pt % 10,0 Pd % 7,8 Ag % In % 3,5 Ir % 0,2 Schmelzintervall °C Wärmeaus WAK 25 – 500 °C = 13,8 µm/m X °C dehnungskoeffizient 25 – 600 °C = 14,0 µm/m X °C ISO 9693 pos positiv Straumann Produktkatalog Schulung

21 Legierungen Esteticor® Cosmor H Härte nach HV5 215 Brand
Zugfestigkeit N/mm2 705 (Rm) 0,2 % Dehngrenze N/mm2 565 (Rp 0,2 %) Bruchgrenze % 12,5 (A5) Dichte g/cm2 18,2 Technische Hinweise Geringe Oxidation Anwendungen Legierung entspricht ISO-Norm 9693 Straumann Produktkatalog Schulung