Ti-6Al-4V ELI (GR23) Medisch gepolijste titaniumplaat
Oct 23, 2025
Wat is GR23 (Ti-6Al-4V ELI) gepolijste plaat?
GR23, of klasse 23, is de extra-lage-interstitiële (ELI) versie van Ti-6Al-4V, geproduceerd volgens ASTM F136 voor chirurgische implantaattoepassingen en volgens ISO 5832-3 internationaal. Gepolijste GR23-plaat is het uitgangsmateriaal voor orthopedische implantaten, tandheelkundige componenten en chirurgische instrumenten, waarbij zowel implantaatkwaliteit als een gecontroleerde oppervlakteafwerking verplicht zijn. De ELI-samenstelling beperkt zuurstof, ijzer, koolstof, stikstof en waterstof, wat de breuktaaiheid en ductiliteit verhoogt ten opzichte van klasse 5.
Chemische samenstelling
| Element | Limiet (gew%) |
|---|---|
| Aluminium | 5.5-6.5 |
| Vanadium | 3.5-4.5 |
| Ijzer | Kleiner dan of gelijk aan 0,25 |
| Zuurstof | Kleiner dan of gelijk aan 0,13 |
| Koolstof | Kleiner dan of gelijk aan 0,08 |
| Stikstof | Kleiner dan of gelijk aan 0,05 |
| Waterstof | Kleiner dan of gelijk aan 0,012 |
| Titanium | Evenwicht |
Mechanische eigenschappen volgens ASTM F136
| Eigendom | Minimum |
|---|---|
| Treksterkte | 860 MPa |
| Opbrengststerkte, 0,2% offset | 795 MPa |
| Verlenging | 10% |
| Verkleining van de oppervlakte | 25% |
Oppervlakteafwerking voor medische toepassingen
De oppervlakteconditie is net zo belangrijk als de chemie voor implantaatmateriaal. Gepolijste GR23-platen worden geleverd met mechanisch gepolijste of schurende-oppervlakken die typische ruwheidswaarden bereiken van Ra van minder dan of gelijk aan 0,4 µm voor implantaat-contactvlakken, waarbij strengere waarden beschikbaar zijn via elektrolytisch polijsten. Het afgewerkte oppervlak moet vrij zijn van krassen, putjes, opgerolde- aanslag en vervuiling, en wordt gepassiveerd om de beschermende oxidefilm te herstellen. Gecontroleerde ruwheid vermindert de adhesie van bacteriën, verbetert de osseo-integratie van implantaatoppervlakken en verwijdert stressverhogende factoren.
Productieroute
Smelten - drievoudig vacuümboog-hersmelten garandeert chemische homogeniteit en een laag interstitiële gehalte.
Smeden en walsen - blokken worden tot platen gesmeed en heet- tot plaat gewalst in vensters met gecontroleerde temperatuur.
Gloeien - herkristallisatie-gloeien ontwikkelt de gespecificeerde microstructuur en mechanische eigenschappen.
Oppervlaktebehandeling - slijpen, polijsten en beitsen zorgen voor de vereiste afwerking en zuiverheid.
Inspectie - ultrasoon onderzoek, dimensionale controles en gecertificeerde chemie begeleiden elke hitte.
Toepassingen
Orthopedische implantaten - heup- en kniecomponenten, botplaten en schroeven
Tandimplantaten en abutments
Chirurgische instrumenten en instrumententrays
Lucht- en ruimtevaart- en chemische componenten die ELI-taaiheid vereisen
Veelgestelde vragen
Waarom is de ELI-chemie belangrijk voor implantaten?
Een lager zuurstof-, ijzer-, koolstof- en stikstofgehalte verhoogt de ductiliteit en breuktaaiheid, waardoor het risico op implantaatbreuken bij langdurige vermoeidheidsbelasting in het lichaam wordt verminderd.
Welke oppervlakteruwheid is typisch voor gepolijste medische platen?
Mechanisch gepolijste plaat bereikt doorgaans een Ra van minder dan of gelijk aan 0,4 µm; elektrolytisch polijsten kan Ra 0,1-0,2 µm bereiken voor implantaatcontactoppervlakken.
Is GR23-plaat gecertificeerd volgens ASTM F136?
Ja. De GR23-plaat van implantaat-kwaliteit is gecertificeerd volgens ASTM F136 en ISO 5832-3, met fabriekstestcertificaten die de chemische en mechanische eigenschappen documenteren.
Hoe wordt de plaat vervaardigd?
Drievoudig vacuümbooghersmelten, smeden, warmwalsen, gloeien en oppervlakteconditionering, gevolgd door ultrasone inspectie en certificering.
Kan gepolijste plaat in kleine hoeveelheden worden geleverd voor prototyping?
Ja. Fabrieken en distributeurs snijden gewoonlijk gepolijste GR23-platen op aangepaste formaten en diktes voor prototyping en apparaatkwalificatie.
