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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Additiv verarbeitete TiAl6Nb7-Legierung zur Anwendung als permanentes Implantat

Wednesday (18.09.2019)
16:30 - 17:00 Uhr Sachs Saal
Bestandteil von:


Werkstoffe, die als Implantatmaterialien genutzt werden, müssen nicht nur angepasste mechanische Eigenschaften besitzen, sondern zwingend biokompatibel sein. Titanlegierungen besitzen eine passivierende Titanoxidschicht und somit eine hohe Korrosionsbeständigkeit sowie eine ausgezeichnete Biokompatibilität und adäquate mechanische Eigenschaften. In der Biomedizintechnik bereits etabliert sind TiAl6V4-Legierungen, deren Performance durch Niob und der damit verbundenen Beeinflussung der hexagonalen α- und kubisch-raumzentrierten β-Phase, besser an das Anforderungsprofil in der medizintechnischen Anwendung angepasst werden kann.


Vor diesem Hintergrund soll die additive Fertigung für die Herstellung individualisierter, patientenspezifischer Implantate aus der Legierung TiAl6Nb7 genutzt werden. Um TiAl6Nb7 mittels pulverbettbasiertem, selektiven Laserschmelzen verarbeiten zu können, muss die grundsätzliche Verarbeitbarkeit sichergestellt und reproduzierbar gewährleistet sein. Die Herstellungsparameter, u.a. Laserleistung, Scan-Strategie, Scangeschwindigkeit und Hatch-Distance, werden gezielt variiert und angepasst, sodass die geforderten mechanischen Eigenschaften, basierend auf der erzeugten Mikrostruktur, eingestellt werden können. Neben der Analyse der Mikrostruktur mittels Licht-, Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskopie erfolgt die Beurteilung der mechanischen Eigenschaften zunächst mittels Zugversuch sowie nachfolgend die Ermittlung der Langzeitstabilität (LCF, HCF) und der Korrosionsbeständigkeit in körperähnlichen Medien (m-SBF).


Ziel des durch die DFG geförderten Gemeinschaftsprojektes des Lehrstuhls für Werkstoffkunde (Universität Paderborn), des Lehrstuhls für Werkstofftechnologie (Universität Dortmund) und der Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover „Endkonturnahe Beschichtung additiv gefertigter Komponenten mit biokompatiblen Eigenschaften“ ist die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf die Anwendung eines mit multilagigen bzw. gradierten Schichtsystemen aus Ti(Zr,Hf)CN beschichteten Implantates.

 

Sprecher/Referent:
Maxwell Hein
Universität Paderborn
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Kay-Peter Hoyer
    Universität Paderborn
  • Prof. Dr. Mirko Schaper
    Universität Paderborn