Technologie

Materialien

Informieren Sie sich hier über die bei implantcast verwendeten Implantatmaterialien.

implavit®;CoCrMo

 

Ein Großteil der Implantate wird aus einer CoCrMo-Gusslegierung (Kobalt-Chrom-Molybdän) nach ISO 5832-4 gefertigt. Dazu werden zunächst die Gussformen aus reproduzierbaren Wachsmodellen erzeugt, die in mehreren Schritten mit einer keramischen Schicht überzogen werden. Nach Ausschmelzen des Wachses wird die flüssige CoCrMo-Gusslegierung in die hohle Keramikform gegeben. Anschließend erfolgt nach Abkühlung das Entfernen der Keramikform vom Gussrohling. Die Komponenten werden auf Fehlstellen überprüft und weiter spanend bearbeitet. Zur Endbearbeitung werden die Komponenten geschliffen, poliert und beschichtet.

Chemische Zusammensetzung

Element

Massenanteil in %

Chrom26,5 bis 30
Molybdän4,5 bis 7
Nickel max. 1,0
Eisen max. 1,0
Kohlenstoffmax. 0,35
Manganmax. 1,0
Siliziummax. 1,0
KobaltRest

CoCrMo nach ISO 5832-12 ist eine CoCrMo-Schmiedelegierung für chirurgische Implantate.

 

 Chemische Zusammensetzung

Element Massenanteil in %
Legierung 1 (Niedriger Kohlenstoff-Gehalt)
Chrom
26,0 bis 30,0
Molybdän
5,0 bis 7,0
Eisen
max. 0,75
Mangan
max. 1,0
Silizium
max. 1,0
Kohlenstoff
max. 0,14
Nickel
max. 1,0
Stickstoff
max. 0,25
Kobalt
Rest

 

 


Reintitan (cpTi)

cpTi (commercially pure Titanium) ist das Reintitan. Das unlegierte Titan, das zur Herstellung von chirurgischen Implantaten (z.B. AGILON®-Komponente für die Schulterendoprothetik) verwendet wird, entspricht der ISO 5832-2. Nachfolgend sind die chemischen Zusammensetzungen der Titan-Güten aufgeführt, die sich in ihren mechanischen Eigenschaften (z.B. Zugfestigkeit) unterscheiden.

Chemische Zusammensetzung


Element

Massenanteil in %

Güte 1ELI

Güte 1Güte 2Güte 3Güte 4A und 4B
Stickstoffmax. 0,012max. 0,03max. 0,03max. 0,05max. 0,05
Kohlenstoffmax. 0,03max. 0,08max. 0,08max. 0,08max. 0,08
Wasserstoffmax. 0,0125amax. 0,0125amax. 0,0125amax. 0,0125amax. 0,0125a
Eisenmax. 0,10max. 0,20max. 0,30max. 0,30max. 0,50
Sauerstoffmax. 0,10max. 0,18max. 0,25max. 0,35max. 0,40
TitanRestRestRestRestRest

a Außer für Blöcke, für die der höchste Wasserstoffgehalt 0,0100% (Massenanteil) betragen muss und für Flachprodukte, für die der höchste Wasserstoffgehalt 0,015% (Massenanteil) betragen muss.

 

 


implatan®;TiAl6V4

TiAl6V4 nach ISO 5832-3 ist eine Titan-Legierung. Das Rohmaterial wird spanend (vorwiegend Fräsen und Drehen) bearbeitet und anschließend durch Polieren, Schleifen und gegebenenfalls Beschichten endbearbeitet.

Chemische Zusammensetzung

Element

 Massenanteil in %

Aluminium5,5 bis 6,75
Vanadium3,5 bis 4,5
Eisenmax. 0,3
Sauerstoff max. 0,2
Kohlenstoffmax. 0,08
Stickstoffmax. 0,05
Wasserstoff max. 0,015
TitanRest

 

 

implatan®;TiAl6Nb7

Titan Aluminium-6 Niob-7 (TiAl6Nb7) nach ISO 5832-11 ist eine Titan-Knetlegierung, die bei der Herstellung von chirurgischen Implantaten verwendet wird.

Chemische Zusammensetzung

Element

 Massenanteil in %

Aluminium5,5 bis 6,5
Niob6,5 bis 7,5
Tantalmax. 0,50
Eisenmax. 0,25
Sauerstoffmax. 0,20
Kohlenstoffmax. 0,08
Stickstoffmax. 0,05
Wasserstoffmax. 0,009
Titan Rest

 

 

UHMWPE

UHMWPE ist ein ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) nach ISO 5834-2. Das UHMWPE steht in Pulverform als Basisrohstoff zur Verfügung. Nach dem Sintern des Pulvers (compression moulding) werden die Platten zur Spannungsreduktion wärmebehandelt und zu Rundstangen, Platten oder Würfel zugeschnitten. Anschließend erfolgt die produktspezifische Bearbeitung des Materials. Die daraus entstehenden Implantate werden gasdurchlässig verpackt und mit Ethylenoxid (EtO) sterilisiert.

implacross®

Zusätzlich zum konventionellen UHMWPE steht crosslinked UHMWPE zur Verfügung und entspricht in der chemischen Zusammensetzung den Vorgaben der ISO 5834-1. Um die Eigenschaften des quervernetzten UHMWPE zu erhalten, wird das Stangenmaterial UHMWPE (GUR1020) mit 75kGy in Atmosphäre bestrahlt. Diese Bestrahlung erfolgt mit Gammastrahlen bei Raumtemperatur. Während der anschließenden Wärmebehandlung wird das Stangenmaterial auf 150°C ± 2°C erwärmt. Die erreichte Temperatur wird über einen Zeitraum von 10 Stunden gehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.

implacross® E

Das Rohmaterial der implacross® E PE-Einsätze ist ebenfalls GUR1020 nach ISO 5834-1, welches mit Vitamin E (1000 ppm Vitamin E) vermischt wird. Nach Sintern (compression moulding) der Mischung zu Platten und anschließender Wärmebehandlung wird das PE durch Bestrahlung mit Gammastrahlen (Dosis 50kGy bzw. 75kGy) quervernetzt.
Durch das Quervernetzen (Crosslinking) des PE‘s wird die Verschleißbeständigkeit erhöht. Die Zugabe von Vitamin E erhöht die Langzeitstabilität des PE‘s, indem es die bei der Quervernetzung entstehenden freien Radikale bindet. Dadurch wird eine oxidative Polyethylendegradation vorgebeugt.

BIOLOX® forte

Die BIOLOX® forte Hüftköpfe sind Keramikhüftköpfe auf Basis der ISO 6474-1 Typ A.

Chemische Zusammensetzung

Element

 Massenanteil in %

Aluminiumoxid (Basismaterial)min. 99,7
Magnesiumoxid (Sinteradditive)max. 0,2
Verunreinigungen (SiO2 + CaO + Na2O)max. 0,1

 

 

BIOLOX® delta

Die BIOLOX® delta Hüftköpfe sind Keramikhüftköpfe auf Basis der ISO 6474-2 Typ X.

Chemische Zusammensetzung

Element

 Massenanteil in %

Aluminiumoxid 60 bis 90
Zirkonoxid (ZrO2 + HfO2)10 bis 30
HfO2 in ZrO2max. 5
Anteil Additivemax. 10
Verunreinigungenmax. 0,2

 

 

Nichtrostender Stahl

 

Nichtrostender Stahl für chirurgische Implantate entspricht der ISO 5832-1.

Chemische Zusammensetzung

Element

Massenanteil in %

Chrommax. 0,030
Siliciummax. 1,0
Manganmax. 2,0
Phosphormax. 0,025
Schwefelmax. 0,010
Stickstoffmax. 0,10
Chrom17,0 bis 19,0
Molybdän2,25 bis 3,00
Nickel13,0 bis 15,0
Kupfermax. 0,50
EisenRest

Geschmiedeter hochaufgestickter nichtrostender Stahl für chirurgische Implantate entspricht der ISO 5832-9.

Chemische Zusammensetzung

Element Massenanteil in %
Kohlenstoff
max. 0,08
Silicium
max. 0,75
Mangan
2 bis 4,25
Nickel
9 bis 11
Chrom
19,5 bis 22
Molybdän
2,0 bis 3,0
Niob
0,25 bis 0,8
Schwefel
max. 0,01
Phosphor
max. 0,025
Kupfer
max. 0,25
Stickstoff
0,25 bis 0,5
Eisen
Rest
Sonstige:
Einzeln  max. 0,1
Zusammen  max. 0,4

 Nichtrostender Stahl für gegossene und lösungsgeglühter Implantate entspricht die chemische Zusammensetzung nach ASTM F 745.

Chemische Zusammensetzung

 

Element Massenanteil in %
Kohlenstoff
max. 0,06
Silicium
max. 1,0
Mangan
max. 2,0
Nickel
11,00 bis 14,50
Chrom
16,50 bis 19,00
Molybdän
2,00 bis 3,00
Schwefel
max. 0,030
Phosphor
max. 0,045
Kupfer
max. 0,50
Stickstoff
max. 0,20
Eisen
Rest
Ferritanteil
max. 1,0

 

 

 

EPORE®

EPORE® ist eine hoch poröse Oberflächenstruktur auf Basis einer Titan-Legierung (TiAl6V4). Die EPORE® Struktur wird durch die additive Fertigungstechnologie geformt. Der additive Herstellungsprozess erfolgt nach einem pulverbettbasierten Fertigungsverfahren, das anschließend durch das Elektronenstrahlschmelzen (EBM®) in feste Form verarbeitet wird.

Weitere Informationen befinden sich unter dem folgenden Link:

https://www.implantcast.de/unternehmen/technologie/additive-fertigung-eporer/#c324

Chemische Zusammensetzung

Element

 Massenanteil in %

ASTM F 3001ISO 5832-3
Aluminium5,5 bis 6,55,5 bis 6,75
Vanadium3,5 bis 4,53,5 bis 4,5
Eisenmax. 0,25max. 0,3
Sauerstoffmax. 0,13max. 0,2
Kohlenstoffmax. 0,08max. 0,08
Stickstoffmax. 0,05max. 0,05
Wasserstoffmax. 0,012max. 0,015a
Yttriummax. 0,005-
Andere Elemente, einzelnmax. 0,1-
Andere Elemente, gesamtmax. 0,4-
TitanRestRest
a Ausgenommen sind Blöcke, für die der maximale Wasserstoffgehalt 0,010% (Massenanteil) betragen muss.

 

 

Weitere Materialien

  • PET: Polyethylenterephtalat
  • PEEK: Polyetheretherketon