BOZE CNC Ti | Lega Alfa-Beta (Medicale)

Grado 23 – Titanio Medicale Ti-6Al-4V ELI Grado 23 ELI

Ti-6Al-4V ELI (Grado 23, UNS R56401) — la variante per uso medicale del Ti-6Al-4V con elementi interstiziali extra-bassi (ossigeno ≤0,13%, azoto, carbonio) per una maggiore tenacità alla frattura, duttilità e resistenza a fatica in dispositivi medici impiantabili e applicazioni criogeniche.

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Definizione dell'entità

Cos'è il titanio grado 23 (Ti-6Al-4V ELI)?

Il grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial) è una versione modificata del grado 5 Ti-6Al-4V con contenuto di ossigeno ridotto (massimo 0,13% rispetto allo 0,20% del grado 5) e controllo più stretto di azoto, carbonio e idrogeno. Questa chimica ELI migliora significativamente duttilità, tenacità a frattura e prestazioni a fatica, rendendolo il materiale preferito per dispositivi medici impiantabili e applicazioni criogeniche che richiedono affidabilità superiore.

Classificazione

Lega di titanio alfa-beta (α+β) — Modifica ELI
Numero UNS

UNS R56401

Nomi comuni

Ti-6Al-4V ELI Grado 23 UNS R56401 ASTM F136 Titanio per uso medico

Caratteristiche principali

  • Tenacità a frattura (KIC) superiore rispetto al Grade 5 standard
  • Maggiore duttilità e resistenza a fatica per affidabilità a lungo termine degli impianti
  • Eccellente biocompatibilità — conforme a ISO 10993
  • Ridotta sensibilità all'intaglio per prestazioni migliori in progetti di impianti filettati
  • Tenacità criogenica — adatto per servizio GNL e idrogeno liquido
  • Resistenza alla corrosione equivalente al Ti-6Al-4V standard
Norme applicabili

Normative applicabili

Il titanio Grade 23 è conforme ai seguenti standard internazionali sui materiali:

ASTM F136 — Titanio lavorato Ti-6Al-4V ELI per applicazioni di impianti chirurgici
ASTM B265 — Lamiera, nastro e piastra (quando specificato come ELI)
ASTM B348 — Barre e billette (ELI)
ASTM B381 — Fucinati (ELI)
ISO 5832-3 — Impianti per chirurgia
AMS 4930 — Lamiera, nastro e piastra (Ti-6Al-4V ELI)
AMS 4931 — Barre, filo e fucinati (Ti-6Al-4V ELI)
NACE MR0175 / ISO 15156 — Apparecchiature per giacimenti petroliferi (ELI)
Proprietà del materiale

Proprietà meccaniche e fisiche

Proprietà tipiche a temperatura ambiente per Ti-6Al-4V ELI Grade 23 (condizione ricotta):

Resistenza a trazione (min) 860 MPa (125 ksi)
Carico di snervamento allo 0,2% (min) 795 MPa (115 ksi)
Allungamento (min) 10%
Strizione 25%
Durezza (HRC) ≤ 36 HRC
Tenacità a frattura KIC 70–85 MPa√m
Densità 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)
Modulo elastico 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)
Punto di fusione 1,668°C (3,034°F)
Contenuto massimo di ossigeno ≤ 0.13%
Conducibilità termica 7.2 W/(m·K)
Temperatura di esercizio criogenico Down to -269°C (-452°F)
Metodi di lavorazione

Metodi di lavorazione disponibili

Il grado 23 Ti-6Al-4V ELI può essere lavorato utilizzando le seguenti tecniche di produzione:

Lavorazione CNC — Simile al grado 5; richiede utensili in metallo duro e configurazioni rigide
Tornitura CNC tipo svizzero — Ideale per viti e perni per impianti di piccolo diametro
Saldatura TIG — Richiede metallo d'apporto a basso tenore di interstiziali (ERTi-23) e schermatura rigorosa
Saldatura laser — Adatta per l'assemblaggio di impianti con un adeguato controllo dei parametri
Saldatura a fascio elettronico — Saldature profonde e strette con zona termicamente alterata minima
Ricottura sotto vuoto — A 700–800°C per alleviare le tensioni e ottimizzare le proprietà
Pressatura isostatica a caldo (HIP) — A 920°C / 100 MPa per garantire la piena densità
Forgiatura — Forgiatura alfa-beta a 920–980°C
Trattamento superficiale — Passivazione, anodizzazione, spruzzatura al plasma per osteointegrazione
Elettrolucidatura — Produce una finitura a specchio per una ridotta adesione batterica
Downstream Products

Prodotti e componenti tipici

Il grado 23 Ti-6Al-4V ELI viene comunemente trasformato nei seguenti prodotti a valle:

Impianti ortopedici — steli femorali, coppe acetabolari, componenti per ginocchio, placche per traumi
Impianti spinali — viti peduncolari, aste, gabbie intersomatiche
Impianti dentali — monconi, corone avvitate, mini-impianti
Placche e viti cranio-maxillo-facciali
Dispositivi cardiovascolari — custodie per pacemaker, componenti per valvole cardiache
Serbatoi e tubazioni criogeniche per GNL e idrogeno liquido
Componenti aerospaziali che richiedono elevata tenacità alla frattura a basse temperature
Apparecchiature sottomarine per il settore oil & gas in acque profonde
Elementi di fissaggio ad alta affidabilità per applicazioni critiche
Industrie

Industrie Principali

Il grado 23 Ti-6Al-4V ELI è il materiale di elezione in questi settori industriali:

Medico — Impianti ortopedici, spinali, dentali e cardiovascolari
Criogenico — Trattamento GNL, stoccaggio e trasporto di idrogeno liquido
Aerospaziale — Componenti strutturali a bassa temperatura, elementi di fissaggio ad alta affidabilità
Oil & gas — Apparecchiature sottomarine che richiedono elevata tenacità
Farmaceutico — Apparecchiature di processo che richiedono estrema pulizia
Difesa — Sistemi navali e aerospaziali che richiedono prestazioni criogeniche
Materiali alternativi

Materiali Alternativi

In base ai requisiti applicativi, il grado 23 può essere sostituito da:

Grado 5 (Ti-6Al-4V) — Costo inferiore ma tenacità alla frattura e duttilità ridotte
Grado 5 ELI (ASTM F1472) — Specifica alternativa per uso medico
Ti-6Al-7Nb (Grado 21) — Alternativa senza vanadio per impianti medici
CP-Ti Grado 4 — Resistenza inferiore ma maggiore duttilità per impianti non portanti
Lega Co-Cr-Mo (ASTM F75) — Maggiore resistenza all'usura per superfici di appoggio
Acciaio Inossidabile 316LVM — Costo inferiore ma più pesante e meno biocompatibile
Perché BOZE CNC Ti

Perché Sceglierci per Questo Grado

BOZE CNC Ti è un produttore di precisione di grado medico affidabile specializzato in componenti Ti-6Al-4V ELI di Grado 23 per applicazioni di impianti ortopedici, dentali e spinali. Il nostro impianto certificato ISO 13485 lavora materiale certificato ASTM F136 attraverso tornitura CNC di tipo svizzero, fresatura a 5 assi e finitura superficiale avanzata. Ogni componente è prodotto con piena tracciabilità dei materiali da fonti di laminazione certificate, verifica dimensionale CMM e passivazione secondo ASTM F86. Il nostro team di ingegneria fornisce revisione DFM riservata in 24 ore per disegni di dispositivi medici, con pacchetti di documentazione completi per conformità FDA/ISO 13485.

Domande Frequenti

Domande comuni degli ingegneri su questo grado di titanio e le nostre capacità di lavorazione di precisione.

Cos'è il titanio di Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) e come è diverso dal Grado 5 standard?

Il Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) è una variante a bassissimo contenuto di interstiziali del Grado 5 con limiti strettamente controllati di ossigeno (≤0,13%), azoto e carbonio. Questa chimica ELI offre tenacità alla frattura, duttilità e resistenza a fatica superiori, rendendolo il materiale preferito per dispositivi medici impiantabili e applicazioni criogeniche dove l'affidabilità è critica.

Potete lavorare il titanio ELI di Grado 23 per applicazioni di impianti medici?

Sì. Lavoriamo il Ti-6Al-4V ELI di Grado 23 nella nostra struttura conforme ISO 13485 utilizzando tornitura CNC di tipo svizzero e fresatura a 5 assi. Raggiungiamo tolleranze fino a ±0,003 mm (±0,00012 pollici) con finiture superficiali fino a Ra 0,1 µm. Tutti i componenti medici sono lavorati sotto severi controlli di processo con piena tracciabilità del lotto.

Quali certificazioni fornite con i componenti medici in titanio di Grado 23?

Ogni ordine medico include MTR EN 10204 Tipo 3.1 che documentano la composizione chimica secondo ASTM F136, rapporti di ispezione dimensionale CMM, verifica della finitura superficiale e certificazione di passivazione. Sono disponibili marcatura laser conforme UDI e tracciabilità DHR FDA/ISO 13485.

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