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Präzisionsdrähte – Werkstoffe für resorbierbare Implantate

| Redakteur: Peter Reinhardt

Materialien wie Magnesium und Eisenlegierungen werden intensiv als mögliche Werkstoffe für temporäre Implantate wie endovaskuläre Stents und ortho-pädische Fixationssysteme diskutiert. Als Hersteller von Präzisionsdrähten und Werkstoffen für die Medizintechnik, erforscht Fort Wayne Metals seit einiger Zeit aktiv die Verarbeitung von resorbierbaren Metallen.

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Korrosion und Querschnitte: Kaltgezogene binäre Eisen-Mangan-Legierungen (oben) weisen bereits nach mehreren Tagen in Rinderserum Muldenkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf. Schematische Abbildungen von Drahtquerschnitten (unten): Eisenlegierung (a), Eisenlegierung mit Magnesiumkern (b), ...
Korrosion und Querschnitte: Kaltgezogene binäre Eisen-Mangan-Legierungen (oben) weisen bereits nach mehreren Tagen in Rinderserum Muldenkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf. Schematische Abbildungen von Drahtquerschnitten (unten): Eisenlegierung (a), Eisenlegierung mit Magnesiumkern (b), ...
( Bild: Fort Wayne Metals )

Die Möglichkeiten neuer Materialien sind verlockend. Doch es gibt auch Hindernisse zu überwinden. So stößt zum Beispiel Magnesium vor allem hinsichtlich Festigkeit und Formbarkeit an Grenzen. Die HCP-Anordnung der Kristallstruktur von Magnesium limitiert dessen Formbarkeit bei Zimmertemperatur. Daher werden Magnesiumlegierungen üblicherweise bei Temperaturen über 250 °C geformt. Dank seiner Erfahrung mit der Verarbeitung von anderen schwer formbaren Werkstoffen ist es Fort Wayne Metals jedoch möglich, Magnesium kalt zu verformen. Diese Verarbeitungstechnik verschafft einige Vorteile:

  • energiesparende Herstellung
  • größere Längen und engere Fertigungstoleranzen möglich
  • verbesserte Oberflächen
  • kleinere Durchmesser erzielbar
  • deutlich verbesserte Festigkeit
  • feinere und besser beeinflussbare Kristallstruktur

Die Ziehbarkeit von Magnesium verbessern

Grundsätzlich ist bekannt, dass Lithium die Ziehbarkeit von Magnesium positiv beeinflusst. Fort Wayne Metals hat daher vier Mg-6Li-Legierungen genauer untersucht (Bild 2). Diese Legierungen wurden gegossen, in einem Durchmesser von 4,5 mm stranggepresst, kalt gezogen und bei einem Durchmesser von 1 mm weichgeglüht. Danach wurden Kaltziehversuche durchgeführt, um die Verarbeitbarkeit und Festigkeit zu ermitteln.

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