Material - Straumann
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Material Titan und Titan-Legierungen Titan-Mineralien Anatas STRAUMANN Rutil Ilmenit Schulung Brookit 2 Titan-Produktion Handels übliches Reintitan Titanschwamm STRAUMANN Schulung 3 Titan-Produktion Elektronenstrahlschmelzofen Vakuum-Umschmelz-Lichtbogenofen Blöcke Barren STRAUMANN Schulung 4 Titan-Produktion STRAUMANN Schulung 5 Voraussetzungen für dauerhaften Erfolg 1. Physikalische und mechanische Eigenschaften 2. Biologische Eigenschaften STRAUMANN Schulung 6 Eigenschaften von Titan Sauerstoff und Eisen in handelsüblichem Reintitan: 0,6 Sauerstoff 0,5 Gew.-% (max.) ASTM F67 Eisen 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 STRAUMANN Grad 1 Grad 2 Schulung Grad 3 Grad 4 7 Eigenschaften von Titan Zugfestigkeit von handelsüblichem Reintitan*: * Schmelzpunkt 1610 °C 600 MPa Streckgrenze 500 Zugfestigkeit 400 Dehnung % 30 300 200 20 100 10 0 Grad 1 Grad 2 Grad 3 Grad 4 HB** 120 HB** 150 HB** 170 HB** 200 **HB = Härte nach Brinell F 67 Standard Specification; American Society for Testing and Materials (US-Norm) STRAUMANN Schulung 8 Andere Implantatmaterialien Korrosionsbeständigkeit: 8 Sequestrierung Ti Zr 7 Toxisch FeCrNiMo 316L CoCrNiMo Pt 6 Ta Nb TiLegierungen V 5 Ag Ni 4 Au Cu Inert Al Mo 3 Co Fe Gewebereaktion 0 STRAUMANN Schulung 9 Andere Implantatmaterialien Streckgrenze MPa Stahl, rostfrei 1600 CoNiCrMo 1400 Ti Grad 4 1200 Ti-6Al-4V 1000 800 600 400 200 0 SS Ann STRAUMANN SS CW CW CoCrNiMo Ann CoCrNiMo gehärtet CW Schulung Ti Grad 4 Ann Ti Grad 4 CW CW Ti-6Al-4V Ann 10 Eigenschaften von Titan Korrosionsbeständigkeit: Metall Titan Aluminium Stahl Edelstahl STRAUMANN Gewicht Festigkeit Festigk./ Gewicht 1,00 0,57 1,67 1,67 1,00 0,29 0,59 0,59 1,00 0,51 0,35 0,35 Schulung KorrosionsIndizes 1,00 0,36 0,06 0,31 Lebensdauer (in Seewasser) unbegrenzt 2 Jahre 1 Jahr 200 Jahre 11 Osseointegration Titan bildet schnell eine Schicht aus TiO2 TiO2 ist eine stabile KeramikVerbindung STRAUMANN Schulung 12 Roxolid™ ist… ein neues Metall für Implantate Gleiche Farbe wie normales Titan eine homogene Titanlegierung Besteht aus den beiden Elementen Titan und Zirconium, die das Zellwachstum der Osteoblasten in keinster Weise hemmen1 Eignet sich für die SLActive-Oberfläche extrem stabil Hervorragende Osseointegration, insbesondere in Kombination mit SLActive2 1) 2) Steinemann S.G. ‘Titanium – the materials of choice?’ Periodontology 2000, Bd. 17, 1998, 7-21 Gottlow J Präklinische Daten, vorgestellt auf dem 17. wissenschaftlichen Jahreskongress der European Association for Osseointegration (EAO), Warschau STRAUMANN Schulung 13 Osteoblastenzahl im Vergleich zur Kontrolle Osteoblastenaktivität auf Metallen Kontrollgrenze V Nachweisgrenze Polarisationswiderstand, log Ohmmcm2 Titan (Ti) und Zirconium (Zi) waren die einzigen Metalle, die keine Wachstumshemmung bei Osteoblasten bewirkt haben, während bei V, Mo, Cu, Fe, Nb, Ta, Ag und Zn eine starke Hemmung festgestellt wurde. Steinemann S.G. ‘Titanium – the materials of choice?’ Periodontology 2000, Bd. 17, 1998, 7-21 STRAUMANN Schulung 14 Das Rohmaterial aus Roxolid war über 50 % stabiler als Ti (gemäß ASTM-Normen) Maximale Zugfestigkeit (MPa) Maximale Zugfestigkeit (min.) 1000 800 600 400 200 0 Titan Gr 4* Roxolid Ti-6Al-4V * Der Wert stammt aus der Norm ASTM F67. Das für Implantate verwendete Reintitan 4. Grades wurde eventuell Prozessen unterzogen, die die maximale Zugfestigkeit erhöhen. Dies hängt vom Produktionsprozess der verschiedenen Hersteller ab. STRAUMANN Schulung 15 Unlegiertes Titan 4. Grades für Implantate a) Chemische Zusammensetzung O Fe C N H Ti max. 0,45 % max. 0,3 % max. 0,1 max. 0,05 % max. 0,015 % Rest b) Mechanische Eigenschaften Festigkeit Dehnung Geschmiedet/geglüht 550 MPa min. 20 % min. Kalt verarbeitet 800 MPa median 10 % min. Ti-N = Verfahren: Titan-Nitrid-beschichtet Schichtdicke: Farbe: E-Module 110 GPa 110 Gpa PVD (Aufdampfen) 3 – 12 µm goldgelb c) Technische Daten entsprechen Titan Grad 4 gem. Norm ISO 5832-2 Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 16 Materialien für prothetische Versorgungen Farbe Zusammensetzung Au % Pt % Pd % Ag % Cu % Ir % andere +=< 1% Schmelzintervall °C WärmeausWAK dehnungskoeffizient Ceramicor® weiß 60,0 19,0 20,0 1,0 1400- 1490 25 - 500 °C= 11,9 µm/m X °C Elitor® gelblich 68,6 2,5 4,0 11,8 10,6 + Zn 2,5 880- 940 Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 17 Legierungen Härte im Lieferzustand Härte nach dem Angießen oder Löten Ausgehärtet 0,2 % Dehngrenze (Rp 0,2 %) im Lieferzustand 0,2 % Dehngrenze (Rp 0,2 %) nach Angießen oder Löten Ceramicor® 220 Elitor® 260 HV5 N/mm2 205 selbsthärtend 205 780 > 260 selbsthärtend 275 780 N/mm2 635 655 HV5 HV5 Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 18 Legierungen Metallische Verbundmöglichkeiten Technische Hinweise Anwendungen Ceramicor® Angießen oder Löten Elitor® Löten Nicht oxidierende Legierung zum Angießen mit Legierung für Konstruktionselemente Edelmetalllegierungen oder zum Verlöten mit Legierungen aus Edelmetall oder anderen Metallen Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 19 Legierungen Esteticor® Cosmor H blassgelb Farbe Zusammensetzung Metalle Au + Pt % Au % Pt % Pd % Ag % In % Ir % 96,5 78,5 10,0 7,8 3,5 0,2 Schmelzintervall °C 1120-1280 Wärmeausdehnungskoeffizient WAK 25 – 500 °C = 13,8 µm/m X °C 25 – 600 °C = 14,0 µm/m X °C ISO 9693 pos.6.3.3.3 positiv Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 20 Legierungen Esteticor® Cosmor H Härte nach HV5 Brand Zugfestigkeit N/mm2 (Rm) 0,2 % Dehngrenze N/mm2 (Rp 0,2 %) Bruchgrenze % (A5) 215 Dichte g/cm2 Technische Hinweise Anwendungen 18,2 Geringe Oxidation Legierung entspricht ISO-Norm 9693 705 565 12,5 Straumann Produktkatalog STRAUMANN Schulung 21
