Barras de titânio ASTM B348 Grau 2 Grau 5 Rodas de titânio Barras redondas de titânio para aplicações médicas

Barras de titânio ASTM B348 Grau 2 Grau 5 Rodas de titânio Barras redondas de titânio para aplicações médicas

As barras de titânio, como as fabricadas a partir de titânio de grau 2 e grau 5, são altamente valorizadas para aplicações médicas devido à sua biocompatibilidade, resistência e resistência à corrosão.Quando se consideram as barras de titânio normalizadas ASTM B348 (barras redondas), aqui está uma comparação pormenorizada e a sua relevância para uso médico:

ASTM B348 Barras redondas de titânio (classe 2 versus classe 5)

Titânio de grau 2 (CP Ti - Titânio comercialmente puro)

Composição do material:

• 99% de Titânio puro com elementos de ligação mínimos.
• Oferece uma excelente resistência à corrosão, particularmente em ambientes biológicos (por exemplo, fluidos corporais).

• Propriedades mecânicas:

  • Resistência à tração: cerca de 50-70 ksi (345-485 MPa).
  • Resistência ao rendimento: cerca de 40 ksi (275 MPa).
  • Prolongamento: cerca de 20-30%.
  • Densidade: 4,51 g/cm3.

Biocompatibilidade:

• O grau 2 é altamente biocompativel e ideal para implantes.É usado para dispositivos de fixação óssea, instrumentos cirúrgicos e próteses, pois é bem aceito pelo corpo humano.
• Utilização médica: Usado em implantes dentários, peças de substituição articulares e dispositivos de fixação de fraturas devido à sua natureza não reativa e baixa toxicidade.

• Aplicações:

  • Implantes médicos: placas ósseas, parafusos e instrumentos cirúrgicos.
  • Indústrias aeroespaciais e marítimas onde a resistência à corrosão é crítica.

• Vantagens:

  • Leve e excelente soldabilidade.
  • Adequado para contacto corporal a longo prazo devido à sua natureza não corrosiva no tecido humano.

Titânio de grau 5 (Ti-6Al-4V - liga de titânio)

Composição do material:

• 90% Titânio, 6% Alumínio e 4% Vanádio.
• Esta liga oferece uma resistência superior em comparação com a classe 2, tornando-a adequada para aplicações mais exigentes.

• Propriedades mecânicas:

  • Resistência à tração: cerca de 130-160 ksi (900-1100 MPa).
  • Resistência ao rendimento: cerca de 120 ksi (825 MPa).
  • Prolongamento: cerca de 10-15%.
  • Densidade: 4,43 g/cm3 (um pouco mais leve do que o grau 2).

Biocompatibilidade:

• O grau 5 continua a ser biocompativel, mas é utilizado mais frequentemente para implantes de alta resistência, como os utilizados em aplicações de carga (por exemplo, substituições articulares ou implantes espinhais).
• Tem maior resistência do que o grau 2, tornando-o adequado para dispositivos médicos de alto stress.

• Aplicações:

  • Implantes ortopédicos: substituição de quadril, substituição de joelho e fusão espinhal.
  • Implantes dentários: devido à sua força e capacidade de resistir ao estresse.
  • Aplicações aeroespaciais e de alto desempenho.

• Vantagens:

  • Maior resistência à fadiga.
  • Adequado para aplicações em que a resistência e a capacidade de carga são críticas.

Considerações fundamentais para aplicações médicas:

• Resistência à corrosão:

  • Tanto o grau 2 como o grau 5 têm excelente resistência à corrosão, tornando-os adequados para os ambientes adversos dentro do corpo humano.
  • No entanto, o grau 2 oferece resistência à corrosão ligeiramente superior em ambientes altamente corrosivos como fluidos corporais, tornando-o uma excelente escolha para implantes médicos.

• Biocompatibilidade:

  • Ambos os graus são biocompativeis. No entanto, o grau 2 é frequentemente preferido para aplicações médicas em que é necessário contacto prolongado com tecidos,enquanto o grau 5 é utilizado para aplicações de alta tensão que exigem maior resistência.

• Força contra peso:

  • O grau 5 é mais resistente do que o grau 2, mas também ligeiramente mais denso.
  • O grau 2 é mais leve e é frequentemente escolhido para aplicações em que a resistência não é tão crítica.

• Fabricação e usinagem:

  • O Grau 2 é mais fácil de mecanizar e soldar em comparação com o Grau 5 devido à sua menor resistência.
  • O grau 5 requer mais esforço na usinagem, mas fornece mais personalização para projetos complexos de implantes onde são necessárias tanto a resistência quanto a biocompatibilidade.

Resumo para utilização médica:

Titânio de grau 2 (grau 2):
O titânio de grau 2 é um titânio comercialmente puro, conhecido por sua excelente resistência à corrosão, alta relação resistência/peso e biocompatibilidade.É comumente usado em aplicações médicas como implantes, instrumentos cirúrgicos e próteses devido à sua capacidade de resistir a ambientes corporais adversos sem corrosão.O Gr2 é um material versátil e altamente estável que é amplamente aceito para dispositivos médicos que exigem durabilidade e resistência à corrosão.

Titânio de grau 5 (grado 5):
A classe 5, também conhecida como Ti-6Al-4V, é uma liga de titânio com 6% de alumínio e 4% de vanádio.e elevada resistência à fadigaEm aplicações médicas, o titânio de grau 5 é utilizado em substituições articulares, implantes dentários,e dispositivos ortopédicos devido à sua maior resistência em comparação com o Gr2 mantendo a biocompatibilidade e as propriedades de leveza.

Titânio de grau 7 (grau 7):
O titânio de grau 7 é uma liga de titânio puro com uma pequena quantidade de paládio (cerca de 0,12% a 0,25%), o que melhora significativamente a sua resistência à corrosão,especialmente em ambientes altamente corrosivosO Gr7 é frequentemente utilizado em aplicações médicas onde é necessária uma resistência à corrosão excepcional, como em implantes e instrumentos cirúrgicos expostos a contacto prolongado com fluidos corporais,especialmente em condições difíceis.

Norma ASTM B348 para barras, hastes e barras redondas de titânio:

A ASTM B348 é a especificação padrão para barras, hastes e barras redondas de titânio e liga de titânio para várias aplicações.e tolerâncias para garantir um material de alta qualidade para aplicações que exijam alto desempenho, especialmente nos campos médicos.

Aplicações médicas das barras de titânio:

As barras, hastes e barras redondas de titânio fabricadas a partir de Gr2, Gr5 e Gr7 são utilizadas na produção de implantes médicos, dispositivos protéticos, placas de fixação óssea, dispositivos de fusão espinhal, implantes dentários,e ferramentas cirúrgicasEstes materiais são escolhidos pela sua combinação superior de biocompatibilidade, resistência e resistência aos fluidos corporais.A resistência à corrosão do titânio permite que os dispositivos médicos durem mais tempo dentro do corpo humano sem o risco de degradação ou infecção.

No geral, as barras de titânio Gr2, Gr5 e Gr7 são materiais essenciais na indústria médica, oferecendo várias características de desempenho adequadas a diferentes necessidades cirúrgicas e de implantes.As suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade tornam-nas adequadas para utilização numa ampla gama de dispositivos implantáveis e tratamentos médicos..

Especificações dos tipos de titânio: