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Una breve storia del titanio Ti-6Al-7Nb
Ti-6Al-7Nb, noto anche come UNS R56700 o 3.7235, è una lega di titanio α+β.
La composizione di questo grado è chiaramente definita: 6% alluminio e 7% niobio. L'alluminio viene utilizzato per migliorare la resistenza, mentre il niobio stabilizza la fase β e sostituisce il vanadio presente nella tradizionale lega Ti-6Al-4V.
Ti-6Al-7Nb non è stato sviluppato per applicazioni strutturali generali. È destinato principalmente a impianti medici e componenti medici molto richiesti ed è particolarmente adatto a progetti che richiedono robustezza, biocompatibilità, resistenza alla corrosione e stabilità a lungo termine.
Nei campi dell'ortopedia, della chirurgia spinale, dell'odontoiatria e della fissazione di traumi, Ti-6Al-7Nb è un grado rappresentativo della lega di titanio medicale.
Come è stato sviluppato il titanio Ti-6Al-7Nb
Lo sviluppo di Ti-6Al-7Nb ha avuto origine dalla necessità di materiali per impianti medici.
Gli impianti medici non possono essere valutati esclusivamente in base alla forza. Placche ossee, viti ossee, componenti dell'articolazione dell'anca, componenti strutturali della colonna vertebrale e parti correlate agli impianti dentali sono spesso destinati a rimanere nel corpo umano per periodi prolungati. Il materiale deve resistere a carichi ripetuti pur essendo esposto a fluidi corporei a lungo termine.
Le prime leghe Ti-6Al-4V offrivano già un’elevata resistenza e disponevano di un’infrastruttura di lavorazione ben consolidata. Tuttavia contenevano vanadio (V). Per i materiali per impianti a lungo termine, le preoccupazioni relative alla biocompatibilità del vanadio hanno spinto l’industria medica a cercare alternative più adatte.
Gli scienziati dei materiali hanno quindi cercato di trovare un'alternativa che combinasse un'elevata resistenza con una biocompatibilità superiore. È stato così sviluppato Ti-6Al-7Nb; mantiene la resistenza della serie di leghe di titanio Ti-6Al offrendo allo stesso tempo un'eccellente biocompatibilità, con l'elemento altamente biocompatibile 'niobio (Nb)' che sostituisce completamente il 'vanadio (V)'. Il niobio stabilizza anche la fase β e aiuta il materiale a raggiungere livelli di resistenza più elevati di circa 930–1300 MPa.
Ti-6Al-7Nb è una lega di titanio sviluppata per impianti medici, con particolare attenzione alla robustezza, biocompatibilità, resistenza alla corrosione e un margine di sicurezza per l'uso a lungo termine.
Prime applicazioni del titanio Ti-6Al-7Nb
Ti-6Al-7Nb è stato inizialmente utilizzato principalmente negli impianti ortopedici.
Tra le prime applicazioni figurano le protesi dell'anca, le placche per la fissazione delle fratture, i chiodi intramidollari, le viti ossee, i dispositivi spinali e i componenti dentali.
Questi componenti pongono requisiti estremamente elevati al materiale. Una resistenza insufficiente può facilmente portare al fallimento, mentre una stabilità inadeguata aumenta i rischi associati all’impianto a lungo termine. Il vantaggio del Ti-6Al-7Nb risiede nel fatto che, pur offrendo una resistenza superiore al Ti-6Al-4V, la sostituzione del niobio con il vanadio lo rende più adatto alle esigenze degli impianti medici.
Con la progressiva maturazione dei sistemi di lavorazione e ispezione, il Ti-6Al-7Nb è stato utilizzato anche in una gamma più ampia di componenti medici di precisione e piccole parti strutturali che richiedono elevata affidabilità e resistenza.
Applicazioni attuali del titanio Ti-6Al-7Nb
Ti-6Al-7Nb è attualmente utilizzato principalmente in impianti medici e componenti medici di precisione.
Le applicazioni comuni includono:
Applicazioni mediche: componenti per protesi dell'anca, placche di fissaggio ortopediche, viti ossee, dispositivi di fissaggio per traumi, componenti strutturali spinali, chiodi intramidollari, componenti per impianti dentali, componenti per restauri dentali, connettori medici e parti mediche di precisione. Per l'utilizzo in progetti implantari, è necessario effettuare la conferma in conformità con ASTM F1295, ISO 5832-11, requisiti di disegno, documentazione di ispezione e utilizzo finale.
Applicazioni dentali: componenti per impianti dentali, componenti strutturali per restauri dentali, connettori dentali, piccole parti dentali in titanio e parti lavorate su misura. Per i progetti dentali che prevedono impianti a lungo termine o requisiti di carico elevati, è richiesta la conferma degli standard dei materiali, delle tolleranze dimensionali, della finitura superficiale e della documentazione di ispezione.
Applicazioni di ingegneria di precisione: elementi di fissaggio leggeri ad alta resistenza, piccoli componenti portanti, componenti strutturali di dispositivi medici, parti di dispositivi medici robotici e parti meccaniche di precisione resistenti alla corrosione. Questo materiale è consigliato come scelta preferita solo quando Ti-6Al-7Nb è esplicitamente specificato nei disegni del cliente o negli standard di progetto.
Supporto per la fornitura di titanio Ti-6Al-7Nb di Sunxin
Sunxin fornisce Ti-6Al-7Nb in fogli, barre, fili e dimensioni di taglio personalizzate.
Gli standard supportati includono ASTM F1295 e ISO 5832-11. La norma specifica applicabile deve essere confermata in base alla forma del prodotto, all'uso finale e ai requisiti di disegno del cliente.
Le specifiche disponibili includono:
Piastre: T0,5–T200,0 mm, superficie fresata, lunghezze standard 200 / 250 / 300 mm, larghezze 200 / 300 / 500 / 1000 mm, tolleranza -0,0 / +1,0 mm, fornite allo stato ricotto.
Barre: Φ1,0–Φ200,0 mm, lucidate o lucidate di precisione, lunghezza standard 3 m/pezzo, le tolleranze possono essere confermate come h6–h9, fornite allo stato ricotto.
Filo: Φ1,0–Φ3,0 mm, lucidato o lucidato di precisione, lunghezza standard 1 m/pezzo, le tolleranze possono essere confermate come h6–h9, fornito allo stato ricotto.
Prima della produzione di progetti Ti-6Al-7Nb, si consiglia di verificare la forma del materiale, le condizioni di consegna, la finitura superficiale, le dimensioni, le tolleranze e gli standard applicabili. Per impianti medici, impianti dentali, progetti di fissazione spinale e di traumi, è inoltre necessario confermare la composizione chimica, le proprietà meccaniche, i requisiti di fatica, gli elementi di ispezione, la documentazione di qualità e i requisiti di tracciabilità.
Sunxin è certificato secondo i sistemi di gestione della qualità ISO 13485 e ISO 9001 e può supportare la gestione dei lotti, il controllo della tracciabilità, il coordinamento dei test e la gestione della documentazione di qualità.