|
Információk a titán ötvözetekből gyártott, anódizálási technológiával felületkezelt
Medimetal implantátumokról
Tisztelt Olvasó!
Engedje meg, hogy több mint egy éves technológiai fejlesztési munkánk végéhez érve, bemutassuk önnek új technológiai fejlesztésünk eredményét, illetve megosszunk Önnel néhány általunk fontosnak tartott információt a Medimetal KFT által gyártott anódizált titán-ötvözetből készülő implantátumokról.
Fontosnak tartjuk hangsúlyozni, hogy az anódizálási technológiával színezett titán-ötvözet anyagú implantátumok felületén nem található semmilyen idegen festékanyag, a szemünk által látott színhatást a vékony 130-250 nanométer (a nanométer a milliméter milliomod része, a napjainkban előtérbe került nano-technológiák általánosan alkalmazott mértékegysége) vastagságú oxidréteg által előidézett fény-refrakció okozza.
A titán alapú fémötvözetek felületén légköri viszonyok mellett spontán, hozzávetőlegesen 4 év alatt alakul ki egy kb. 20 nanométer vastagságú tömör oxidréteg, ami tovább már nem vastagodik, meggátolja a felület további oxidációját. Ennek az effektusnak köszönheti ez a fém a kiváló korrózióállósági tulajdonságait. Fontos körülmény azonban, hogy a testnedvek agresszív közegnek számítanak, ezért az emberi testbe beültetésre kerülő eszközöknél ez a spontán kialakuló oxid réteg nem nyújt megfelelő védelmet.
A most bevezetett technológiánkkal a természetes úton is kialakuló oxidréteghez hasonló, de annál lényegesen vastagabb, tömör oxid réteget alakítunk ki a gyártási folyamat során. Ezzel tovább fokozzuk az implantátumaink környezeti hatásokkal szembeni ellenálló képességét, illetve hatékonyan gátoljuk a fém-ion kibocsátást (Ti;Al;V) ami az emberi testbe ültetett, tartósan ott maradó eszközök tekintetében nem elhanyagolható körülmény. Az anódizálási technológia biztosítja továbbá, hogy az implantátumok felülete más idegen fém ionoktól mentes (pl. megmunkáló szerszámok anyagmaradványai) legyen.
Az implantátum felületeken kialakított TiO2 réteg a titán oxidok egy különleges változata (anatáz), melyet testhőmérsékleten az emberi testben fellelhető testnedvek nem képesek oldani. (az anatáz testhőmérsékleten savakban, lúgokban oldhatatlan anyag)
Az oxidréteg keménysége a MOHS skálán 5,5-6. (összehasonlításul: a gipsz keménysége 2, a gyémánté 10)
Kellemes „mellékhatás”, hogy az anódizált felület az oxid réteg vastagságától függően különböző színűnek látszik, ami megkönnyíti a termékek azonosíthatóságát.
A TiO2-ot mint segédanyagot, hosszú ideje, széles körben használják az élelmiszer-, gyógyszer- és papíriparban, és az implantátum technológiában is jelentős múltra tekint vissza. Fenti területeken az elmúlt évtizedekben a titán-oxid alkalmazásával kapcsolatban nem merültek fel problémák.
Technológiánk fejlesztése során természetesen vizsgáltuk más gyártók által gyártott anódizált titán termékek jellemzőit is. Megszerzett tapasztalatainkat a teljesség igénye nélkül, leegyszerűsítve, jórészt képek formájában, az alábbiakban ismertetjük:
Elektronmikroszkópos (SEM) felvételek a termékek felületeiről 500x-os nagyításban:
|
Termék 1 500x
|
Termék 2 500x
|
|
|
|
|
Medimetal 500x
|
|
Elektronmikroszkópos felvételek a termékek felületeiről 1000x-es nagyításban:
|
Termék 1 1000x
|
Termék 2 1000x
|
|
|
|
|
Medimetal 1000x
|
|
Elektronmikroszkópos felvételek a termékekről 50x-es nagyításban.
|
Termék 1 56x
|
Termék 2 50x
|
|
|
|
|
Medimetal 50x
|
|
Elektronmikroszkópos felvételek a termékekről 200x-os nagyításban.
|
Termék 1 200x
|
Termék 2 200x
|
|
|
|
|
Medimetal 200x
|
|
Az alábbi Elektronmikroszkópos képek az implantátum felületét mutatják megmunkálást követően, illetve a speciális fürdőben történt kezelés után különböző nagyításban.
|
Implantátum felület megmunkálás után 100x
|
Implantátum felület megmunkálás után 500x
|
|
Implantátum felületkezelés után 100x
|
Implantátum felületkezelés után 500x
|
Jól látható, hogy a mechanikai megmunkálás után számos mikroszkopikus méretű sorja, vagyis olyan felületelemek találhatók az implantátumon, amelyek alkalmasak lehetnek szerves vagy szervetlen szennyeződések megkötésére. Az általunk kidolgozott vegyi eljárással az implantátum felületéről néhány mikrométer vastagságú réteget eltávolítunk, így eltűnnek a felületről a „szennyeződés-gyűjtő” helyek illetve a megmunkálás során rákerült idegen fémionok (szerszám maradványok, csiszolóanyagok)
Az így előkészített felületen képezünk aztán elektrokémiai módszerrel tömör oxidréteget, mely a fentebb már ismertetett tulajdonságokkal bír.
Az alábbi fotó a véglegesített technológia szerint gyártott kék színű mintáról készült, 1000x-es nagyításban optikai mikroszkópon:
|
kék anódizált felület 100x
|
kék anódizált felület 1000x
|
Elektronmikroszkópos felület elemzések eredménye:
|
Termék 2 implantátum TiAlNb ötvözetből
|
Termék 1 implantátum TiALV ötvözetből
|
|
Medimetal implantátum TiAlV ötvözetből
|
Jól látható, hogy a termékek felületén az alapanyag összetevőin kívül más fémek atomjai nem lelhetők fel. Szennyező anyagként a Termék 2 implantátumon találtunk elenyésző mennyiségű foszfort.
Fontos hangsúlyozni, hogy minden esetben új, gyári csomagolásból kivett terméket vizsgáltunk. |
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
