Medizinische Implantatstäbe ASTM F136 Klasse 23 (Ti-6Al-4V ELI).

Oct 22, 2025

Standards für medizinische Implantatstäbe der Güteklasse 23

Rundstäbe aus Titan der Güteklasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) für chirurgische Implantate werden gemäß ASTM F136, der Standardspezifikation für bearbeitetes Ti-6Al-4V ELI für chirurgische Implantatanwendungen, und der entsprechenden internationalen Spezifikation ISO 5832-3 geliefert. Im Gegensatz dazu deckt ASTM F67 unlegiertes (kommerziell reines) Titan der Güteklassen 1–4 ab und gilt nicht für Güteklasse 23; Die Angabe des richtigen Standards ist von entscheidender Bedeutung, da implantierbares Material strenge chemische, mechanische und Sauberkeitsanforderungen erfüllen muss.

Chemische Zusammensetzung

Element Grenzwert (Gew. %)
Aluminium 5.5-6.5
Vanadium 3.5-4.5
Eisen Kleiner oder gleich 0,25
Sauerstoff Kleiner oder gleich 0,13
Kohlenstoff Kleiner oder gleich 0,08
Stickstoff Kleiner oder gleich 0,05
Wasserstoff Kleiner oder gleich 0,012
Titan Gleichgewicht

Im Vergleich zu Klasse 5 (Ti-6Al-4V) legt die ELI-Chemie strengere Grenzwerte für Sauerstoff, Eisen, Kohlenstoff und Stickstoff fest. Dies verbessert die Duktilität und Bruchzähigkeit, beides entscheidend für Implantate, die jahrelange zyklische Belastungen im Körper überstehen müssen.

Mechanische Eigenschaften gemäß ASTM F136

Eigentum Minimum
Zugfestigkeit 860 MPa
Streckgrenze, 0,2 % Offset 795 MPa
Verlängerung 10%
Flächenreduzierung 25%

Stabformen, Größen und Oberfläche

Rundstäbe der Güteklasse 23 für Implantate sind mit einem Durchmesser von etwa 3 mm bis 150 mm in geraden Längen mit spitzenlos geschliffenen oder gedrehten Oberflächen erhältlich, bei denen die Maßkontrolle entscheidend ist. Implantatstäbe werden mit zertifizierten chemischen und mechanischen Testergebnissen sowie auf Wunsch des Käufers mit dokumentierten Mikrostruktur- und Sauberkeitsbewertungen geliefert. Zu den üblichen Oberflächenbedingungen gehören geglühte, geschliffene, polierte und passivierte Oberflächen, die entsprechend dem endgültigen Herstellungsweg des Geräts ausgewählt werden.

Qualität und Rückverfolgbarkeit

Da Implantatmaterial sicherheitskritisch ist, folgt die Mühlenproduktion dokumentierten Qualitätssystemen: dreifaches Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen, Ultraschallprüfung der Knüppel und vollständige Rückverfolgbarkeit vom Barren bis zum fertigen Barren. Eine positive Materialidentifizierung und Inspektionen durch Dritte werden regelmäßig verlangt, und jeder Schmelze liegt ein Werkstestzertifikat bei, das die chemische Analyse und die mechanischen Eigenschaften gemäß ASTM F136 angibt.

Anwendungen

Orthopädische Implantate - Hüft- und Knieersatzschäfte, Knochenschrauben und Platten

Wirbelsäulenfixierungssysteme - Stäbe, Schrauben und interkorporelle Geräte

Traumageräte - Marknägel und Frakturplatten

Zahnimplantate und Abutments

Häufig gestellte Fragen

Warum wird für Implantate Grad 23 anstelle von Grad 5 verwendet?

Die besonders-niedrige-interstitielle Chemie der Güteklasse 23 sorgt für eine höhere Bruchzähigkeit und Duktilität, wodurch das Risiko eines Implantatbruchs unter Ermüdungsbelastung verringert wird.

Ist ASTM F67 auf Klasse 23 anwendbar?

Nein. ASTM F67 deckt unlegiertes Titan der Klassen 1–4 ab. Klasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) wird von ASTM F136 und ISO 5832-3 abgedeckt.

Welche Oberflächenbeschaffenheit ist typisch für Implantatstege?

Implantathersteller verlangen in der Regel spitzenlos geschliffene oder polierte Stäbe, oft passiviert, mit kontrollierter Oberflächenrauheit, um Spannungserhöhungen und Verunreinigungen zu vermeiden.

Wie wird das Material vor der Bearbeitung überprüft?

Durch zertifizierte Werksprüfzertifikate, positive Materialidentifizierung und Eingangskontrolle einschließlich Maß- und Oberflächenprüfungen; Viele Käufer fügen eine Inspektion durch Dritte hinzu.

Erfüllt Barren der Güteklasse 23 die ISO-Anforderungen?

Ja. ISO 5832-3 spezifiziert die gleichen chemischen und mechanischen Eigenschaften von Ti-6Al-4V ELI in Implantatqualität, und die meisten Mühlen zertifizieren sowohl nach ASTM F136 als auch nach ISO 5832-3.