Titane médical : durable, sûr et biocompatible

Le titane est le matériau de choix pour les implants dentaires et orthopédiques, la fixation vertébrale et la réparation de traumatismes en raison de son excellente résistance à la corrosion, de sa haute résistance, de son faible module d’élasticité, de sa biocompatibilité et de sa résistance à la fatigue.

Grades d’alliage de titane médical

Biomedical Alliage de titanes can be classified into pure titanium, α-type, α+β-type, and β-type based on their material structure. Currently, commercially pure titanium and Ti-6Al-4V Grade 5 are the most widely used materials in clinical practice.

Grades d’alliage de titane les plus populaires

Alliage nickel-titane - alliage à mémoire de forme

L’alliage nickel-titane, communément appelé nitinol, est réputé pour son effet de mémoire de forme unique, sa superélasticité, sa biocompatibilité élevée et sa résistance à la corrosion.

• Alliage : Ti-55.8Ni
• Avantages : Effet de mémoire de forme, superélasticité, biocompatibilité élevée, excellente résistance à la corrosion
• Applications : Endoprothèses neurovasculaires, valves cardiaques, vis osseuses et dispositifs de fixation, arcs orthodontiques et broches de racines dentaires
• Normes : ASTM F 2063, T7404, ASTM F2066

Autres alliages de qualité médicale

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De nombreuses applications du titane dans le domaine médical

Nous proposons une variété de matériaux en titane à usage médical, notamment des implants orthopédiques, des restaurations dentaires et des stents cardiovasculaires. Avec une excellente biocompatibilité, une résistance à la corrosion et une résistance élevée, le titane est le matériau privilégié pour les applications médicales.

Articulations orthopédiques

Le titane et ses alliages sont connus pour leur haute résistance, leur légèreté, leur excellente biocompatibilité et leur résistance à la corrosion.

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Alliages et applications

• Ti-6Al-4V : Composants porteurs pour implants de hanche et de genou.
• Ti-6Al-7Nb : Couramment utilisé dans les plaques osseuses, les vis et autres composants.
• Ti-13Nb-13Zr : Implants rachidiens, plaques osseuses.
• Ti-15Mo : Dispositifs de fixation vertébrale, vis à os.
• Titane commercialement pur (CP Ti) : Vis de fixation, fils.
• Alliage nickel-titane : Dispositifs de suture et de fixation des tissus mous.

Avantages

• Rapport résistance/poids élevé : Les implants en titane sont plus légers, offrant un plus grand confort aux patients.
• Intégration transparente avec l’os : Le titane possède d’excellentes propriétés de biocompatibilité et d’ostéointégration.
• Faible module d’élasticité : Le module d’élasticité du titane est plus proche de celui de l’os humain (titane : 100-110 GPa ; Os : 30 GPa), réduisant l’effet de protection contre le stress et diminuant le risque de résorption osseuse.
• Résistance à la corrosion : L’excellente résistance à la corrosion du titane dans les fluides corporels garantit la stabilité à long terme du matériau et une durée de vie prolongée.

Traitements de surface en titane

• Rugosité de surface : Augmente la surface de contact entre l’alliage de titane et le tissu osseux, améliorant ainsi l’adhérence et la prolifération des ostéoblastes.
• Nanorevêtement : Utilise la nanotechnologie pour améliorer l’activité biologique des surfaces des alliages de titane, favorisant ainsi la régénération du tissu osseux.
• Revêtement d’hydroxyapatite (revêtement HA) : Aide à accélérer l’ostéointégration.
• Revêtement vitrocéramique bioactif : Améliore la biocompatibilité de l’alliage de titane, favorise la croissance osseuse et réduit la corrosion.
• Revêtement perlé : Offre une bonne biocompatibilité et des propriétés osseuses.

Instruments de traumatologie

Le titane et ses alliages sont utilisés dans les instruments de traumatologie tels que les plaques osseuses, les vis et les clous intramédullaires, conçus pour résister aux contraintes mécaniques dans le corps.

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Alliages de titane courants

• Ti-6Al-4V : Vis et plaques osseuses dans les instruments de traumatologie, largement utilisées dans les dispositifs de fixation de traumatologie.
• Ti-6Al-7Nb : Avec un module d’élasticité plus faible, adapté aux dispositifs de traumatologie nécessitant une biocompatibilité.
• Titane commercialement pur : Utilisé pour les instruments de traumatologie avec des exigences de charge plus faibles, tels que les vis de fixation.

Avantages du titane dans les instruments de traumatologie

• Excellente biocompatibilité : Le titane a une faible réponse immunitaire et un faible risque d’infection, ce qui le rend adapté à une implantation à long terme.
• Risque d’allergie plus faible : Le titane a moins de chances de provoquer des réactions allergiques.
• Bonne stabilité : Le titane offre un soutien stable et durable.

Appareils cardiovasculaires

Le titane et ses alliages sont largement utilisés dans les dispositifs médicaux cardiovasculaires, en particulier dans les stents, les valves cardiaques, les boîtiers de stimulateurs cardiaques et d’autres équipements.

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• Ti-6Al-4V : Fournit une résistance et une résistance à la corrosion élevées, adaptées aux dispositifs cardiovasculaires tels que les stents et les valves cardiaques mécaniques qui supportent des charges à long terme.
• Titane commercialement pur (grade 2) : Offre une excellente résistance à la corrosion et une biocompatibilité, idéal pour des appareils tels que les boîtiers de stimulateurs cardiaques et les pompes cardiaques artificielles.
• Alliage nickel-titane : Présente un effet de mémoire de forme et une superélasticité, particulièrement adapté aux stents vasculaires et aux filtres de veine cave dans les traitements peu invasifs, restaurant automatiquement la forme à l’intérieur du corps pour un traitement précis.

Applications orales

Le titane et ses alliages sont considérés comme des matériaux idéaux pour les restaurations dentaires modernes en raison de leur excellente biocompatibilité, de leurs propriétés mécaniques et de leur résistance à la corrosion.

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Alliages et applications

• Titane commercialement pur (grades 1-4 de l’ASTM) : Le grade 2 (ASTM GR2) est le matériau le plus populaire pour les implants dentaires, avec une limite d’élasticité de 275 MPa.
• Ti-6Al-4V et Ti-6Al-4V ELI : Convient aux applications nécessitant une résistance mécanique élevée et de faibles éléments interstitiels, tels que les piliers d’implants dentaires.
• Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr : Largement utilisé dans les restaurations dentaires et les implants en raison de son faible module d’élasticité, de son excellente biocompatibilité et de sa résistance à la corrosion, en particulier dans les prothèses dentaires, les bases de prothèses dentaires et les racines de dents artificielles.
• Alliage nickel-titane : Particulièrement adapté aux applications orthodontiques, telles que les arcs dentaires et les dispositifs à ressort, offrant une transmission de force douce et un confort accru pour le patient.

Avantages

• Le titane a une excellente affinité avec les tissus humains, ce qui le rend idéal pour une implantation à long terme dans des dispositifs de restauration.
• Le titane présente une excellente résistance à la corrosion dans un environnement oral acide ou alcalin.
• La densité du titane est proche de celle des dents naturelles, ce qui rend les prothèses dentaires légères et confortables.
• Une résistance élevée et une résistance à la fatigue assurent une durée de vie plus longue.
• Le titane a une conductivité thermique beaucoup plus faible que les autres métaux, protégeant efficacement la pulpe dentaire et prévenant l’inconfort des stimuli chauds et froids.
• Les matériaux en titane sont moulés avec précision, avec des surfaces lisses et sans bulles, répondant aux exigences de haute précision des restaurations dentaires.

Nos produits sont conformes aux normes internationales telles que ASTM F67, F136, ISO 5832, et offrent des services personnalisés pour répondre aux besoins individuels des clients.

Instruments chirurgicaux

Le titane et ses alliages sont largement utilisés dans les instruments chirurgicaux, couvrant une variété d’outils tels que les scalpels, les pinces, les pinces à épiler, les expanseurs thoraciques, les aiguilles de suture et les sutures.

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• Les instruments sont légers, ce qui réduit les dommages aux vaisseaux sanguins, aux muscles et aux organes pendant la chirurgie et diminue la fatigue du chirurgien. Les instruments en titane sont particulièrement adaptés aux procédures microchirurgicales délicates.
• L’excellente résistance à la corrosion et la non-toxicité garantissent que l’équipement ne rouille pas, ce qui réduit le risque d’infection et favorise une cicatrisation plus rapide des plaies.
• L’élasticité modérée du titane le rend idéal pour la fabrication de pinces, de pinces à épiler, de couteaux microchirurgicaux et d’autres instruments.
• Sous les feux de fonctionnement, la faible réflectivité du titane le rend plus adapté que l’acier inoxydable.

Matériel médical

Le titane fournit un support structurel et un blindage contre les radiations pour les appareils d’imagerie tels que les appareils de tomodensitométrie et d’IRM, protégeant ainsi les composants sensibles et assurant la sécurité des patients.

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Équipement pharmaceutique

En raison de l’exposition fréquente de l’équipement à des substances corrosives telles que les acides, les alcalis et les sels pendant le processus pharmaceutique, l’utilisation du titane résout efficacement les problèmes de corrosion de l’équipement.

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• Équipement de production de vitamine B1 : En raison de la forte nature corrosive du chlorhydrate de thiamine, l’équipement en acier inoxydable était sujet à la corrosion. Les alimentateurs à vis en titane, les séparateurs cycloniques et les trémies ont considérablement amélioré le rendement de la production.
• Production de vitamine C : Les échangeurs de chaleur à tubes en titane et les séparateurs centrifuges de type papillon en titane sont utilisés depuis des années sans problèmes de corrosion.
• Production d’antibiotiques : Dans la synthèse chimique du chloramphénicol, les équipements en titane ont remplacé les équipements en acier pour éviter les problèmes de corrosion.
• Production de médicaments anesthésiques : Les problèmes de corrosion dans la production de chlorhydrate de procaïne ont été résolus à l’aide de cylindres intérieurs en composite titane-acier et de tubes bouillonnants en titane.
• Production de pesticides et d’autres produits pharmaceutiques : Le titane est utilisé dans les équipements de production de produits tels que les agents vermifuges et le nitro-chlorophénol, éliminant les problèmes de corrosion et de contamination des produits causés par les équipements traditionnels en acier inoxydable.

Produits populaires en titane de qualité médicale

Nous proposons une large gamme de produits en titane et en alliage de titane de qualité médicale, notamment des tiges, des fils, des plaques, des tubes, des blocs, etc. Les tailles standard et les tailles personnalisées sont disponibles selon les exigences du client. Soumission rapide

Plaque en titane de qualité médicale

Width: 100-1000mm

Thickness: 0.3-4.5mm

Length: 200-1500mm

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• Alliage : Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI
• Norme : ASTM F67, ASTM F136

Tige en titane de qualité médicale

Outer diameter: 10-150mm

Length: 300-3000mm

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• Alliage : Grade 1, Grade 2, Grade 5 (Ti-6Al-4V), Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI), GR9 (Ti-3Al-2.5V)
• Norme : ASTM F67, ASTM F136, ASTM B13810, GB/T 13810-2017, GB17168-2013

Tube en titane de qualité médicale

Diameter: 4-100mm

Length: 100-1000mm

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Norme : ASTM 337, ASTM 338, ASTM 3624, ASTM 3625

Disque en titane de qualité médicale

Thickness: 10-25mm

Diameter: 98mm (customizable)

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• Alliage : Grade 1, Grade 2, Grade 5 (Ti-6Al-4V), Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI), GR9 (Ti-3Al-2.5V)
• Spécification : ASTM F67, ASTM F136, GB / T13810-2017, GB / 13810-2017, GB17168-2013, GB17168-2013

Bloc en titane de qualité médicale

Size: 20mm, 25mm, 30mm, 35mm, 40mm

Alloy: Grade 1, Grade 2

Standard: ASTM F67, GB/T 13810-2017, GB17168-2013

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Fil de titane de qualité médicale

Alloy: Ti-6AL-4V, Ti-6AL-4V ELI

Diameter: 0.08-5mm

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• Norme : ASTM F1341
• Numéros standard : UNS R50250, UNS R50400, UNS R50550, UNS R50700

Feuille de titane de qualité médicale

Thickness: 0.02-0.5mm

Width: 10-300mm

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Solutions de personnalisation multi-procédés en titane de qualité médicale

Pièces forgées en titane

Le titane forgé et ses alliages sont largement utilisés, notamment dans le domaine médical, en raison de leurs excellentes propriétés.

• Alliages : Ti-6Al-4V ELI, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr-2Fe, Ti-5Al-2.5Fe
• Normes : ASTM F136, ASTM F1472, ASTM F1295, ASTM F1713, ASTM F1813, ASTM F620
• Précision de forgeage jusqu’à ±0,1 mm
• Entièrement suivi et surveillé avec précision conformément aux normes ISO 13485

Pièces moulées de précision

Le moulage de précision convient à la fabrication de pièces de formes complexes, en particulier dans les implants orthopédiques et les domaines dentaires.

• Alliages : Ti-6Al-4V
• Normes : ASTM F1108, ISO 5832-4
• Production sur mesure : Peut produire des tailles et des formes spécifiques en fonction des besoins

Métallurgie des poudres

La métallurgie des poudres est un processus où les poudres métalliques sont préparées et pressées pour prendre forme, puis frittées (chauffées pour lier les particules) pour former des composants denses.

• Alliages : Ti-6Al-4V SG
• Normes : F1580

Pièces imprimées en 3D

L’impression 3D est une technologie qui permet d’accumuler du matériau couche par couche pour créer des objets tridimensionnels, également connue sous le nom de fabrication additive. Il est couramment utilisé pour produire des implants en alliage de titane, des instruments orthopédiques et dentaires.

Propriétés physiques des matériaux médicaux en titane

Le choix de matériaux en alliage de titane avec un module d’élasticité plus proche de celui de l’os permet d’optimiser les propriétés mécaniques des implants médicaux, de réduire les complications à long terme et d’améliorer la satisfaction des patients.

Traitement de surface des matériaux en titane de qualité médicale

La technologie de traitement de surface des matériaux médicaux en titane affecte directement leur biocompatibilité, leur durabilité et leurs résultats cliniques.

Passivation/oxydation/anodisation

En contrôlant l’épaisseur et la composition chimique de la couche d’oxyde de surface, la stabilité chimique des matériaux en titane est améliorée.

• Résistance accrue à la corrosion : Protège le substrat en titane de la corrosion par les fluides corporels.
• Favorise l’intégration osseuse : La couche d’oxyde accélère l’adsorption des protéines et la croissance des ostéoblastes, améliorant ainsi la liaison osseuse.
• Fonctionnalisation : L’anodisation peut créer une structure de nanotubes pour l’administration de médicaments et les revêtements antimicrobiens.

Revêtements bioactifs

De l’oxyde de titane, des composés de calcium (tels que l’hydroxyapatite) ou du bio-verre sont déposés sur la surface du titane.

• Favorise l’intégration osseuse : Similaire à la composition minérale du tissu osseux, accélérant la régénération osseuse.
• Améliore l’interaction biologique : Améliore les performances de liaison des implants avec les tissus environnants.
• Large applicabilité : Particulièrement adapté aux implants orthopédiques et aux matériaux de restauration dentaire.

Revêtements durs

Les matériaux durs, tels que le TiN ou le TiC, sont revêtus à l’aide de la technologie CVD ou PVD pour augmenter la dureté de surface.

• Améliore la résistance à l’usure : Convient aux environnements à fort frottement et à forte charge, tels que les implants articulaires.
• Réduit l’adhésion cellulaire : Prévient efficacement la resténose dans les dispositifs cardiovasculaires.
• Prolonge la durée de vie : Les revêtements durs réduisent l’usure par frottement, améliorant ainsi la durabilité des appareils.

Traitement de diffusion

Des techniques telles que la nitruration ou la cémentation sont utilisées pour introduire de l’azote ou du carbone à la surface du titane.

• Augmente la dureté de la surface : Forme une couche de surface durcie, réduisant ainsi l’usure.
• Améliore la résistance à la fatigue : Convient aux implants médicaux à forte contrainte, tels que les composants de l’articulation de la hanche ou du genou.
• Réduit les frottements : Réduit le taux d’usure des implants dans le corps.

Adsorption physique et chimique

Des facteurs de croissance ou des biomolécules sont fixés sur la surface du titane par des moyens physiques ou chimiques. La bioactivité de surface peut être optimisée en fonction des exigences du client.

Solutions d’usinage du titane de qualité médicale

• Usinage par électroérosion (EDM) : La matière est enlevée par décharges électriques sans contact physique. Particulièrement adapté aux géométries complexes, aux composants à parois minces et aux surfaces trempées. Pas de dommages thermiques ni de déformation, ce qui le rend idéal pour les alliages de titane à point de fusion élevé.
• Usinage au jet d’eau abrasif (AWJM) : un débit d’eau à grande vitesse mélangé à des particules abrasives coupe le matériau sans zone affectée par la chaleur.
• Usinage laser (LM) : Un faisceau laser à haute énergie fait fondre ou vaporiser avec précision la matière, ce qui convient aux détails fins et aux coupes complexes.
• Usinage par ultrasons (UM) : Vibrations ultrasoniques combinées à une boue abrasive, idéales pour le formage de matériaux durs. Appliqué à des implants médicaux complexes que les méthodes traditionnelles peinent à traiter.

Traitement thermique au titane de qualité médicale

Les méthodes de traitement thermique des alliages de titane biomédicaux dépendent de la technologie de production, de la composition chimique et des exigences d’application spécifiques du client.

Par exemple, les composants forgés (tels que les tiges fémorales) nécessitent généralement un soulagement des contraintes avant un usinage ultérieur.

Les alliages nickel-titane sont généralement recuits à haute température pour dissoudre les précipités et les impuretés, améliorant ainsi leur effet de mémoire de forme et leur superélasticité.

• Traitement thermique sous vide : Empêche la réaction entre le titane et l’oxygène ou l’azote, évitant ainsi la formation de coquilles α nocives.
• Soulagement des contraintes : Réduit les contraintes résiduelles créées pendant l’usinage, améliorant ainsi les performances en fatigue.
• Recuit : Améliore la ténacité à la rupture, la ductilité, la stabilité thermique et la résistance au fluage.
• Traitement de la solution et vieillissement : Renforce l’alliage par équilibre de phase, améliorant la résistance, la dureté et la résistance à la fatigue.

Comparaison des performances des alliages de titane, d’acier inoxydable et de cobalt-chrome dans le domaine médical

Les recherches montrent que le titane peut former une couche d’oxyde auto-cicatrisante à sa surface, avec un taux de corrosion aussi faible que 0,0005 mm/an dans des environnements simulés du corps humain, bien supérieur à l’acier inoxydable et aux alliages cobalt-chrome.

Dans le même temps, sa lixiviation ionique est inférieure au seuil de sécurité, ce qui permet d’éviter les réactions de rejet, tout en favorisant la prolifération cellulaire et l’intégration osseuse, avec une biocompatibilité allant jusqu’à 99,8 %.

Ces caractéristiques font du titane un choix idéal pour la fabrication d’implants et de dispositifs médicaux, garantissant une stabilité et une sécurité à long terme.

Des équipements de pointe, démontrant la force de production

• Nous sommes équipés de meuleuses centerless de diamètres 130 et 30, ainsi que de stations de détection de défauts par ultrasons et de plates-formes d’inspection du marbre pour garantir la précision de traitement et la qualité de surface des tiges, fils et autres produits en titane.
• Les fours de recuit sous vide et les fours de recuit atmosphérique de 4,5 mètres offrent un traitement thermique uniforme pour améliorer la stabilité et la durabilité des matériaux.
• Avec un laminoir à plaques de 3300 mm de large et un laminoir réversible à froid et à chaud à quatre rouleaux de 1200 mm importé du Japon, nous assurons la haute qualité et la stabilité dimensionnelle des plaques de titane.
• Nos laminoirs continus et nos redresseuses multi-rouleaux conçus par nos soins améliorent considérablement l’efficacité de la production et la qualité des barres.
• Les équipements de coulée avancés (fours à coquille sous vide, fours à arc électrique auto-consommateurs, etc.) permettent un formage de haute précision de pièces complexes.

Avantages exceptionnels du service

• Service hautement personnalisé : Nous offrons des services complets et personnalisés, en travaillant en étroite collaboration avec les clients, de la conception à la production, pour nous assurer que les produits répondent précisément à leurs besoins.
• Couverture complète des applications : Qu’il s’agisse d’implants, d’instruments chirurgicaux ou d’équipements de diagnostic, nous pouvons fournir des solutions adaptées.
• Certification faisant autorité : Nous sommes certifiés par des systèmes de gestion de la qualité tels que ISO 13485 et ISO 9001:2015, et détenons des licences nationales de production de dispositifs médicaux ainsi que des certifications internationales CE et FDA.
• Processus d’assurance qualité strict : de l’approvisionnement en matières premières à l’expédition du produit fini, chaque étape est soumise à des tests rigoureux pour garantir la biocompatibilité et la fiabilité du produit.
• Tests d’équipements avancés : À l’aide des outils et des technologies de test les plus avancés, nous fournissons des données de qualité de haute précision et une documentation technique complète pour chaque produit.

Emballage professionnel et garantie d’un transport efficace

• Chaque produit médical en titane est étiqueté avec des étiquettes transparentes indiquant la qualité de l’alliage, les spécifications, le numéro de lot et la date de production, assurant une identification rapide et une traçabilité de la qualité.
• Protection contre l’humidité : Un film plastique ou un emballage scellé sous vide est utilisé pour éviter l’oxydation et l’humidité.
• Amorti en cas de collision : Des coussinets en mousse, des couches de protection EVA et d’autres matériaux sont ajoutés pour éviter les chocs et les rayures pendant le transport.
• Des caisses en bois épaisses, des cadres métalliques ou des palettes personnalisées sont utilisés pour fournir une protection externe solide.
• Plusieurs options de transport sont disponibles, notamment le transport aérien, terrestre et maritime, optimisé pour les délais et les coûts de livraison en fonction des besoins du client.
• Des services de suivi en temps réel sont fournis, permettant aux clients de rester à jour sur l’état de l’expédition.

Table de qualité tout en alliage de titane médical