BOZE CNC Ti | Alpha-Beta-Legierung (Medizin)

Grade 23 – Ti-6Al-4V ELI Medizintitan Grade 23 ELI

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23, UNS R56401) – die medizinische Variante von Ti-6Al-4V mit extra niedrigen Zwischengitterelementen (Sauerstoff ≤0,13 %, Stickstoff, Kohlenstoff) für verbesserte Bruchzähigkeit, Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit in implantierbaren medizinischen Geräten und kryogenen Anwendungen.

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Entitätsdefinition

Was ist Titan Grad 23 (Ti-6Al-4V ELI)?

Grad 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial) ist eine modifizierte Version von Grad 5 Ti-6Al-4V mit reduziertem Sauerstoffgehalt (maximal 0,13 % gegenüber 0,20 % bei Grad 5) und strengerer Kontrolle von Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff. Diese ELI-Chemie verbessert die Duktilität, Bruchzähigkeit und Ermüdungsleistung erheblich und macht es zum bevorzugten Material für implantierbare medizinische Geräte und kryogene Anwendungen, die eine überragende Zuverlässigkeit erfordern.

Klassifizierung

Alpha-Beta-Titanlegierung (α+β) — ELI-Modifikation
UNS-Nummer

UNS R56401

Gebräuchliche Namen

Ti-6Al-4V ELI Grad 23 UNS R56401 ASTM F136 Medizinisches Titan

Hauptmerkmale

  • Überlegene Bruchzähigkeit (KIC) im Vergleich zu Standard Grad 5
  • Verbesserte Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit für langfristige Implantatzuverlässigkeit
  • Hervorragende Biokompatibilität — ISO 10993-konform
  • Reduzierte Kerbempfindlichkeit für verbesserte Leistung bei Gewindeimplantatdesigns
  • Kryogene Zähigkeit — geeignet für LNG- und Flüssigwasserstoffanwendungen
  • Korrosionsbeständigkeit äquivalent zu Standard Ti-6Al-4V
Anwendbare Normen

Anwendbare Normen

Titan Grad 23 entspricht den folgenden internationalen Materialnormen:

ASTM F136 — Geschmiedetes Titan-6Al-4V ELI für chirurgische Implantatanwendungen
ASTM B265 — Blech, Band und Platte (wenn als ELI spezifiziert)
ASTM B348 — Stangen und Knüppel (ELI)
ASTM B381 — Schmiedestücke (ELI)
ISO 5832-3 — Implantate für die Chirurgie
AMS 4930 — Blech, Band und Platte (Ti-6Al-4V ELI)
AMS 4931 — Stangen, Draht und Schmiedeteile (Ti-6Al-4V ELI)
NACE MR0175 / ISO 15156 — Ölfeldausrüstung (ELI)
Materialeigenschaften

Mechanische und physikalische Eigenschaften

Typische Raumtemperatureigenschaften für Grade 23 Ti-6Al-4V ELI (geglühter Zustand):

Zugfestigkeit (min.) 860 MPa (125 ksi)
Streckgrenze 0,2 % Dehngrenze (min.) 795 MPa (115 ksi)
Bruchdehnung (min.) 10%
Querschnittsverminderung 25%
Härte (HRC) ≤ 36 HRC
Bruchzähigkeit KIC 70–85 MPa√m
Dichte 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)
Elastizitätsmodul 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)
Schmelzpunkt 1,668°C (3,034°F)
Maximaler Sauerstoffgehalt ≤ 0.13%
Wärmeleitfähigkeit 7.2 W/(m·K)
Betriebstemperatur bei Kryogenik Down to -269°C (-452°F)
Verarbeitungsmethoden

Verfügbare Verarbeitungsmethoden

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI kann mit den folgenden Fertigungstechniken verarbeitet werden:

CNC-Bearbeitung — Ähnlich wie Grade 5; erfordert Hartmetallwerkzeuge und stabile Aufspannungen
CNC-Drehen (Swiss-Type) — Ideal für kleindimensionierte Implantatschrauben und -stifte
TIG-Schweißen — Erfordert niedrig interstitiellen Zusatzwerkstoff (ERTi-23) und strenge Schutzgasabdeckung
Laserschweißen — Geeignet für die Implantatmontage mit entsprechender Parameterkontrolle
Elektronenstrahlschweißen — Tiefe, schmale Schweißnähte mit minimaler Wärmeeinflusszone
Vakuumglühen — Bei 700–800 °C zur Spannungsentlastung und Optimierung der Eigenschaften
Heißisostatisches Pressen (HIP) — Bei 920 °C / 100 MPa zur Sicherstellung vollständiger Dichte
Schmieden — Alpha-Beta-Schmieden bei 920–980°C
Oberflächenbehandlung — Passivierung, Eloxieren, Plasmaspritzen zur Osseointegration
Elektropolieren — Erzeugt eine Hochglanzoberfläche für reduzierte Bakterienadhäsion
Downstream Products

Typische Produkte & Komponenten

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI wird üblicherweise zu folgenden nachgelagerten Produkten verarbeitet:

Orthopädische Implantate — Hüftschäfte, Hüftpfannen, Kniekomponenten, Traumatplatten
Wirbelsäulenimplantate — Pedikelschrauben, Stäbe, interkorporelle Cages
Zahnimplantate — Abutments, schraubenretinierte Kronen, Mini-Implantate
Kranio-maxillofaziale Platten und Schrauben
Kardiovaskuläre Geräte — Herzschrittmachergehäuse, Herzklappenkomponenten
Kryogene Behälter und Rohrleitungen für LNG und Flüssigwasserstoff
Luftfahrtkomponenten mit hoher Bruchzähigkeit bei niedrigen Temperaturen
Unterwasser-Öl- und Gasausrüstung für Tiefseeanwendungen
Hochzuverlässige Verbindungselemente für kritische Anwendungen
Branchen

Hauptindustrien

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI dient als bevorzugtes Material in diesen Branchen:

Medizin — Orthopädische, Wirbelsäulen-, Zahn- und kardiovaskuläre Implantate
Kryotechnik — LNG-Verarbeitung, Lagerung und Transport von Flüssigwasserstoff
Luftfahrt — Strukturkomponenten für niedrige Temperaturen, hochzuverlässige Verbindungselemente
Öl und Gas — Unterwasserausrüstung mit hoher Zähigkeit
Pharmazie — Verarbeitungsanlagen mit extremen Reinheitsanforderungen
Verteidigung — Marine- und Luftfahrtsysteme mit Kryoleistungsanforderungen
Alternative Materialien

Alternative Materialien

Je nach Anwendungsanforderungen kann Grade 23 ersetzt werden durch:

Grade 5 (Ti-6Al-4V) — Niedrigere Kosten, aber reduzierte Bruchzähigkeit und Duktilität
Grade 5 ELI (ASTM F1472) — Alternative medizinische Qualitätsspezifikation
Ti-6Al-7Nb (Grade 21) — Vanadiumfreie Alternative für medizinische Implantate
CP-Ti Grade 4 — Geringere Festigkeit, aber höhere Duktilität für nicht lasttragende Implantate
Co-Cr-Mo-Legierung (ASTM F75) — Höhere Verschleißfestigkeit für Lagerflächen
316LVM-Edelstahl — Geringere Kosten, aber schwerer und weniger biokompatibel
Warum BOZE CNC Ti

Warum Sie uns für diese Sorte wählen sollten

BOZE CNC Ti ist ein vertrauenswürdiger medizintechnischer Präzisionshersteller, spezialisiert auf Bauteile aus Ti-6Al-4V ELI der Güte 23 für orthopädische, dentale und spinale Implantatanwendungen. Unser nach ISO 13485 zertifiziertes Werk verarbeitet zertifiziertes ASTM F136-Material mittels Swiss-Type-CNC-Drehen, 5-Achs-Fräsen und fortschrittlicher Oberflächenveredelung. Jedes Bauteil wird mit vollständiger Materialrückverfolgbarkeit von zertifizierten Hüttenwerken, CMM-Maßprüfung und Passivierung gemäß ASTM F86 gefertigt. Unser Ingenieurteam bietet vertrauliche 24-Stunden-DFM-Überprüfung für Medizingerätezeichnungen mit vollständigen Dokumentationspaketen für die FDA/ISO 13485-Konformität.

Häufig gestellte Fragen

Häufige Fragen von Ingenieuren zu dieser Titansorte und unseren Präzisionsbearbeitungskapazitäten.

Was ist Titan der Güteklasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) und wie unterscheidet es sich von der Standard-Güteklasse 5?

Güteklasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) ist eine Variante der Güteklasse 5 mit extrem niedrigen interstitiellen Elementen (ELI) und streng kontrollierten Grenzen für Sauerstoff (≤0,13 %), Stickstoff und Kohlenstoff. Diese ELI-Chemie bietet eine überlegene Bruchzähigkeit, Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit und ist damit das bevorzugte Material für implantierbare medizinische Geräte und kryogene Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit entscheidend ist.

Können Sie ELI-Titan der Güteklasse 23 für medizinische Implantatanwendungen bearbeiten?

Ja. Wir bearbeiten Ti-6Al-4V ELI der Güteklasse 23 in unserer ISO 13485-konformen Einrichtung mit CNC-Schweizer-Drehmaschinen und 5-Achs-Fräsen. Wir erreichen Toleranzen bis zu ±0,003 mm (±0,00012 Zoll) mit Oberflächengüten bis zu Ra 0,1 µm. Alle medizinischen Komponenten werden unter strengen Prozesskontrollen mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit verarbeitet.

Welche Zertifizierungen liefern Sie zu medizinischen Komponenten aus Titan der Güteklasse 23?

Jede medizinische Bestellung umfasst EN 10204 Typ 3.1 MTRs, die die chemische Zusammensetzung gemäß ASTM F136 dokumentieren, CMM-Maßprüfberichte, Oberflächengüteverifikation und Passivierungszertifikat. UDI-konforme Lasermarkierung und FDA/ISO 13485 DHR-Rückverfolgbarkeit sind verfügbar.

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