Su leghe di titanio come Ti6al4v, lo spesso strato di ossido (tiO₂) che le forme possono portare all'accumulo di calcio e fosforo, che aiuta le ossa a attaccare meglio gli studi . mostrano che la sua capacità di legare con l'osso è più forte di quella dell'acciaio inossidabile . Studi a rivelare che la sua resistenza al bone-bonifera percentuale .
A circa 110 GPa, il modulo elastico della lega di titanio è vicino a quello dell'osso (10-30 GPA), molto meglio di Cobalt Chromium Alloy (210 GPa) e in acciaio inossidabile (190 GPA), riducendo notevolmente l'effetto di schermatura dello stress .}
Con i pori interni che incoraggiano lo sviluppo dei vasi sanguigni e i micropori di superficie (<10 μ μm), complex structure support metal 3D printing technology can produce porous titanium alloy scaffolds with a porosity of over 70%.
Benchmark clinico applicato
Orthodontics: rispetto alle protesi convenzionali, il 35% aumenta la stabilità iniziale delle tazze acetabolari in lega di titanio stampate 3D .
Dopo il trattamento laser della superficie dell'impianto, il tasso di osteointegrazione è aumentato dal 65% all'82% .
Sei mesi dopo l'intervento chirurgico, il tedesco Fraunhofer Institute ha prodotto mandibili in lega di titanio per malati di cancro, ripristinando quindi l'abilità di masticazione .
Realizzato per la creazione di articolazioni del ginocchio artificiale, la lega di cromo di cobalto vanta una resistenza all'usura superiore rispetto alla lega di titanio . il suo tasso di usura, secondo l'esperimento di andatura simulato, è solo un terzo di quello della lega di titanio .}
Sfida per la biocompatibilità
L'impianto a lungo termine potrebbe rilasciare ioni cobalto e nichel, che richiedono una modifica del rivestimento in ceramica o il trattamento con nitriding . FDA mostra che la precipitazione ionica della lega modificata è diminuita dell'ottanta percento .
Rivoluzionario negli usi ortopedici
Per ottimizzazione della topologia, la protesi articolare in lega di cobalto-cromo-cromo con stampa 3D aumenta la capacità di carico del 15% e riduce il peso del 20% .
Appropriato per la stampa di impianti temporanei e strumenti chirurgici usa e getta (come guide di perforazione ossea), la polvere in acciaio inossidabile costa solo un quinto della lega di titanio .
Elaborazione dell'adattabilità
Supportare una progettazione strutturale intricata con una riduzione del 40% del tempo chirurgico e una precisione 0 . 1mm, come la guida chirurgica in acciaio inossidabile stampato in 3D utilizzata da un ospedale tedesco.
Scheda corta resistente alla corrosione
In contesti fisiologici, la corrosione della corrosione è soggetta a svilupparsi ed è necessario il post-trattamento per migliorare la qualità del livello di passione superficiale .
Attività biologica avanzata
L'adesione delle cellule ossee è promossa dalla struttura microporosa da 50–200 μm sulla superficie di Tantalum; Gli studi sugli animali hanno indicato che l'efficacia dell'integrazione ossea è superiore del 20% a quella della lega di titanio .
Corrispondenza del modulo elastico
Il modulo elastico di Tantalum (circa 35 GPA) è più vicino a quello dell'osso cancello (1-5 GPA) e lo stress interfacciale è ridotto del 50%.
Limitazioni sulle applicazioni
L'alto prezzo (10 volte quello della lega di titanio) limita la sua popolarità ed è principalmente usato come materiale di riparazione di difetti ossei di fascia alta .
Caratteristiche iperelastiche
La distorsione recuperabile può raggiungere l'8%, ideale per gli stent cardiovascolari . indagini in vitro hanno dimostrato che la sua forza di supporto radiale è più forte del 60% di quella delle staffe in acciaio inossidabile .
Rischio di biocompatibilità
La precipitazione ionica di nichel può indurre reazioni allergiche e richiede l'isolamento attraverso rivestimenti superficiali come il nitruro di titanio .
Sfida di stampa
È necessario un controllo accurato della temperatura di transizione di fase (36 ± 2 gradi) per evitare la trasformazione martensitica durante il processo di stampa .
Forti antiossidanti trovati nei metalli preziosi (oro, argento, platino) trovano utilità in pacemaker ed elettrodi nervosi .
Eccellente resistenza alla corrosione, tuttavia pochi casi medici utilizzati in modo massimo per le attrezzature di simulazione dell'ambiente profondo-Zirconio in lega .