Στα κράματα τιτανίου όπως το Ti6Al4V, το παχύ στρώμα οξειδίου (Tio₂) που οι μορφές μπορούν να οδηγήσουν στη συσσώρευση ασβεστίου και φωσφόρου, που βοηθά τα οστά να προσαρμόζονται καλύτερα . μελέτες δείχνουν ότι η ικανότητά του να συνδέεται με τα οστά είναι σαράντα τοις εκατό ισχυρότερο από εκείνη του ανοξείδωτου χάλυβα {}}} Οι μελέτες του οστού. Ποσοστό .
Σε περίπου 110 GPa, το ελαστικό συντελεστή του κράματος τιτανίου είναι κοντά σε αυτό του οστού (10-30 GPa), πολύ καλύτερα από το κράμα χρώμιο κοβαλτίου (210 GPa) και τον ανοξείδωτο χάλυβα (190 GPA), μειώνοντας τόσο πολύ το φαινόμενο θωράκισης τάσης .
Με εσωτερικά μέσω πόρων που ενθαρρύνει την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων και τα μικροπόρους της επιφάνειας (<10 μ μm), complex structure support metal 3D printing technology can produce porous titanium alloy scaffolds with a porosity of over 70%.
Εφαρμοσμένο κλινικό σημείο αναφοράς
Ορθοδοντική: Σε σύγκριση με τις συμβατικές προθέσεις, το 35% αυξάνει την αρχική σταθερότητα των καρυκευμάτων κράματος τιτανίου 3D .
Μετά την επεξεργασία με λέιζερ της επιφάνειας του εμφυτεύματος, ο ρυθμός οστεοενσωμάτωσης αυξήθηκε από 65% σε 82% .
Έξι μήνες μετά τη χειρουργική επέμβαση, το γερμανικό ινστιτούτο Fraunhofer παρήγαγε γωνίες κράματος τιτανίου για ασθενείς με καρκίνο, αποκαθιστώντας έτσι την ικανότητα μάσησης .
Κατασκευασμένο για τη δημιουργία τεχνητών αρθρώσεων γόνατος, το κράμα χρώμιο κοβαλτίου μπορεί να υπερηφανεύεται για την ανώτερη αντοχή στη φθορά σε σύγκριση με το κράμα τιτανίου . ο ρυθμός φθοράς του, σύμφωνα με το προσομοιωμένο πείραμα βάδισης, είναι μόνο το ένα τρίτο του κράματος τιτανίου .}}}}}}}}
Πρόκληση για βιοσυμβατότητα
Η μακροπρόθεσμη εμφύτευση θα μπορούσε να απελευθερώσει ιόντα κοβαλτίου και νικελίου, τα οποία απαιτούν είτε κεραμική τροποποίηση επικάλυψης είτε για θεραπεία νιτρικών . FDA δείχνουν ότι η βροχόπτωση ιόντων τροποποιημένου κράματος έπεσε ογδόντα τοις εκατό .
Πρωτοποριακή σε ορθοπεδικές χρήσεις
Με τη βελτιστοποίηση τοπολογίας, η τρισδιάστατη εκτύπωση του κοβαλτίου-χρωμίου κράμα γόνατος αυξάνει την ικανότητα φορτίου κατά 15% και μειώνει το βάρος κατά 20% .
Κατάλληλο για την εκτύπωση προσωρινών εμφυτευμάτων και διαθέσιμων χειρουργικών εργαλείων (όπως οδηγοί τρυπανιών), η σκόνη από ανοξείδωτο χάλυβα κοστίζει μόνο το ένα πέμπτο του κράματος τιτανίου .
προσαρμοστικότητα επεξεργασίας
Υποστηρίζοντας περίπλοκο δομικό σχεδιασμό με μείωση κατά 40% του χειρουργικού χρόνου και μια ακρίβεια 1mm, όπως ο 3D εκτυπωμένος από ανοξείδωτος χειρουργικός οδηγός που χρησιμοποιείται από ένα γερμανικό νοσοκομείο.
Ανθεκτικό στη διάβρωση σύντομο σκάφος
Σε φυσιολογικές ρυθμίσεις, η διάβρωση της διάβρωσης είναι επιρρεπής στην ανάπτυξη και η μετά τη θεραπεία είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της ποιότητας του επιφανειακού στρώματος παθητικοποίησης .
Πλεονεκτική βιολογική δραστηριότητα
Η προσκόλληση των κυττάρων των οστών προωθείται από τη μικροπορώδη δομή των 50-200 μm στην επιφάνεια του ταντάλου. Οι μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι η αποτελεσματικότητα της ενσωμάτωσης των οστών είναι 20% υψηλότερη από αυτή του κράματος τιτανίου .
Αλληλογραφία ελαστικής μέτρησης
Το ελαστικό μέτρο του ταντάλου (περίπου 35 GPa) είναι πιο κοντά σε αυτό του ακυτταρικού οστού (1-5 GPa) και το διεπιφανειακό στρες μειώνεται κατά 50%.
Περιορισμοί στις εφαρμογές
Η υψηλή τιμή (10 φορές αυτή του κράματος τιτανίου) περιορίζει τη δημοτικότητά του και χρησιμοποιείται κυρίως ως υλικό επισκευής οστών υψηλής ποιότητας .
Υπερελαστικά χαρακτηριστικά
Η ανακτήσιμη παραμόρφωση μπορεί να φτάσει το 8%, ιδανικό για καρδιαγγειακά στεντ . in vitro έρευνες έχουν αποδείξει ότι η δύναμη ακτινικής υποστήριξης είναι 60% ισχυρότερη από αυτή των αγκώνων από ανοξείδωτο χάλυβα .
Κίνδυνος βιοσυμβατότητας
Η κατακρήμνιση ιόντων νικελίου μπορεί να προκαλέσει αλλεργικές αντιδράσεις και απαιτεί απομόνωση μέσω επιφανειακών επικαλύψεων όπως το νιτρίδιο του τιτανίου .
Πρόκληση εκτύπωσης
Ο ακριβής έλεγχος της θερμοκρασίας μετάβασης φάσης (36 ± 2 βαθμοί) είναι απαραίτητος για να αποφευχθεί η μαρτενστική μετασχηματισμός κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης .
Ισχυρά αντιοξειδωτικά που βρίσκονται σε πολύτιμα μέταλλα (χρυσό, ασήμι, πλατίνα) βρίσκουν χρησιμότητα σε βηματοδότες και νευρικά ηλεκτρόδια .
Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, ωστόσο λίγες ιατρικές περιπτώσεις που χρησιμοποιούνται με τη στιγμή που χρησιμοποιούνται για το κράμα προσομοίωσης περιβάλλοντος βαθιάς θάλασσας-ζιρκονίου παρουσιάζει .