DD302023A7 - Verfahren zur Herstellung von Implantaten mit definierter rauherOberfläche - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Implantaten mit definierter rauherOberflächeInfo
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung von Implantaten mit definierter rauer Oberfläche findet Anwendung in der Implantologie, vorwiegend in der Dentalimplantoloogie. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass beim funkenerosiven Schneiden Titanium-Draht oder mit Titanium beschichteter Draht mit einem Durchmesser zwischen 0,20 mm und 0,35 mm verwendet wird und die Generatorleerlaufspannung oberhalb 150 V liegt.{Implantate; raue Oberfläche; Titanium; Einstufenverfahren; funkenerosives Abtragen; Rautiefen 1}
Description
Charakteristik der l-ekannten technischen Lösunpin
Zum Befestigen von Implantaten worden Makroretentionen und Mikroretentionon ausgenutzt. Zur Erzeugung von Mikroretentionen auf metallischen Implantaten sind verschiedene Vorfahren bekannt. Am häufigsten wird ein Plasma-Sprühverfahren angewendet, bei dem Metall- oder Keramik-Pulver in einem Plasmastrahl auf das Implantat aufgesintert wird (Kirsch, A.; Ar.kermann, K. L.: Das IMZ-Implantat-Systom, ZWR 11/86, S. 1134-1144). Ein billiges Verfahren zum Cberfiächenaufrauhon ist das Sandstrahlen; die dabei entstehenden Rauheiten sind schollen- und scherbenförmig und erlauben im Vorgleich zum vorher genannten Verfahren nur goringo Oberflächenvergrößerungen.
Die Beschichtung des Implantates mit einer ANOF-Schicht (Anodische Oxidation unter Funkenentladung) ist eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung von Oberflücbenrauholun. Das Implantat wird in einem Elektrolyten durch einen wandernden Funken lokal aufgeschmolzen und dabei oxidiert. Es werden dabei Rauhtiefen bis zu 20 pm erreicht (Kurze, P.; Knöfler, W.; Krysmann, W.: ANOF-ein neues Beschichtungsverfahren für die Medizintechnik, Z. Klin.Med. 41 [1986| 3, S. 213-222; Kurze, P.; Krysmann, W.; Knöfler, W.; Graf, H.-L: Keramisiortes Metallimplantat DD-WP A 61 F /286973). Nachteile sind die geringe Verbiegungsstabilitat der ANOF-Schichton sowie einzelne lokale Oberflächenbereiche oder geschlossene Schichten. Die Herstellung von Zahnersatztoilen mittels Funkenerosion wird in der DE-OS 3544123 beschrieben. Durch zwei Formelektroden wird dns einzusetzende Zahnersatzteil direkt aus vorher nicht bearbeitetem Vollmaterial hergestellt. Da Zahne satz nicht indirokten und dauerhaften Kontakt mit Knochen bzw. Körpergowebe steht, stellt der während des Erodierens notwendigerweise auftretende Übertrag von Metallpartikeln der Fcrmolektroden keine relevante Verminderung der biologischen Verträglichkeit des Zahnersatzos dar. Bei dauerhaft im Knochen verankerten Implantaten, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt werden, verringern die von der Formelektrode übertragenen Metallpartikel die Bioverträglichkeit des Implantates entscheidend.
Ein entscheidender Nachteil der beschriebenen Verfahren besteht darin, daß zur Erzeugung der Oberflächen-Rauheiten ein von der Herstellung des Implantatkörpers unabhängiger, weiterer technologischer Schritt erforderlich ist bzw. die Bioverträglichkeit des Implantates unzulässig vermindert wird.
Ziel dar Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist es, Implantate technologisch einfach, kostengünstig und in großen Stückzahlen herzustellen sowie den Herstellungsprozeß zu automatisieren.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Implantate mit hoher Bioverträglichkeit in reproduzierbaren beliebigen Formen und mit definierten dem speziellen Anwendungsfall angepaßten Rauheiten herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem beim funkenerosiven Schneiden Titanium-Draht oder mit Titanium beschichteter Draht mit einem Durchmesser zwischen 0,20mm und 0,35mm verwendet wird und die Generatorleerlaufspannung oberhalb 150V liegt.
Funkenerosivo Abtragverfahren werden bisher vorwiegend unter Verwendung von Kupfer- oder Messing-Elektroden eingesetzt. Es ist bekannt, daß die üblichen Erodierverfahren auf den bearbeiteten Oberflächen prozeßbedingt verdampftes Elektrodenmaterial zurücklassen, welches bei den verwendeten Elektroden einen Einsatz für medizinische Zwecke ausschließt. Nun hat sich überraschenderweise gezeigt, daß man bei Anwendung des funkenerosiven Abtragverfahrens mit Titanium-Elektroden in einem Einstufenverfahren die geforderte Form des als bioinert bekannten Titaniums erstellen kann, aber gleichzeitig die Oberfläche bioverträglich bleibt und die für das entsprechende Implantat geforderte Rauhtiefe erzeugt wird. Damit entfallen zusätzliche Prozesse zur Säuberung der Implantate von toxischem Elektrodenmaterial und zur Erzeugung der notwendigen Rauhtiefe.
Es ist möglich, jede beliebige Form eines Implantates in großen Stückzahlen zu erzeugen, gleichzeitig aber in diesem Herstellungsprozeß die Rauheit zu erzielen, die für den Anwendungsfall des Implantates notwendig ist. Diese Änderungen der Rauheit werden durch die Parameter des funkenerosiven Abtragverfahrens eingestellt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zwischen Implantatkörper und erzeugter Oberflächenrauheit keine physikalischchemische Grenzfläche vorhanden ist, die auf- bzw. eingebrachte Bereiche mit unterschiedlichen physikalischen Parametern trennt, so daß ein Abplatzen der Rauheiten verhindert wird.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Um ein Blattimplantat herzustellen, wird ein Titanium-Stab von 2cm χ 3cm Grundfläche 0,29mm funkenerosiv geschnitten. Dabei beträgt die Generatorleerlaufspannung 200V und der mittlere Arboitsstrom 2,5 A. Als dielektrische Flüssigkeit wird entionisiertos Wasser mit einer Leitfähigkeit von 10nS/cm benutzt. Der eingesetzte Generator ist ein RC-Generator mit einer Abtragleistung von 1E mm2/min. Der Arbeitskondensator hat eine Kapazität von 500 nF. Im Herstellungsprozeß wird erst das Profil erzeugt, und dann werden die Implantate vereinzelt. Bei Verwendung der genannten Parameter wird eine Rauhtiefe von 20 (im erziult, und die so hergestellten Implantate zeigen ein sehr gutes Einwachsverhalten.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von Implantaten mittels funkenerosiver Abtragverfahron in definierten Raiihtiefen zwischen 1 μηι und ΙΟΟμιη, dadurch gekennzeichnet, daß beim funkenerosion Schneiden TitaniumDraht oder mit Titanium beschichteter Draht mit einem Durchmesser zwischen 0,20mrn und 0,35 mm verwendet wird und die Generatorleerlaufspannung oberhalb 150 V liegt.Anwendungsgebiet der ErfindungDie Erfind ing bozioht sich auf die Herstellung medizinischer Implantate und ist für die Implantologie, vorwiegend für die OeiiinliKiplantologio, anwondbar.
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