Neuer Verarbeitungsansatz stärkt Zahnimplantate

Zahnimplantate sind die beste Ersatzmöglichkeit für fehlende Zähne. Und sie haben durchweg bewiesen, dass sie 20 Jahre oder länger halten. Da jedoch immer mehr Menschen in jüngeren Jahren Zahnimplantate erhalten, verlangen sie eine bessere Funktion, selbst wenn ihre Implantate im Laufe ihrer Lebensdauer länger halten müssen. Das bedeutet, dass Zahnimplantate mehr Belastungszyklen standhalten müssen – jedes Mal, wenn Sie zubeißen, belasten Sie die Implantate. Leider kann eine wiederholte Belastung Titanimplantate schwächen, insbesondere in Kombination mit Korrosion. Im Laufe der Zeit kann dies zu vermehrtem Versagen von Zahnimplantaten aufgrund mechanischer Belastung führen. Während insgesamt nur 0,2 % der Zahnimplantate aufgrund von Bruch versagen, nimmt die Bruchrate mit der Zeit zu und wird zu einem wachsenden Problem.

Halten Sie den Riss zurück

Das Problem bei der Ermüdungsbelastung besteht darin, dass sich kleine Risse, die während der Belastung entstehen, mit der Zeit zu größeren Rissen entwickeln. Dies kann entweder bei hohen Kraftbelastungen über eine relativ geringe Anzahl von Belastungszyklen oder über viele Zyklen mit relativ geringen Belastungen geschehen.

Reines Titan ist anfällig für diese Risse, da es zu großen Körnern neigt. Diese Körner können leicht durch Risse gespalten werden, im Gegensatz zu feinkörnigen Materialien, bei denen Korngrenzen Energie absorbieren und Risse ablenken.

Eine Möglichkeit, kleinere Körner in Titan zu bilden, besteht darin, es mit anderen Metallen zu legieren. Obwohl dies die Festigkeit erheblich erhöht, kann es die Osseointegration behindern. Also suchten die Forscher nach einem anderen Weg, um kleinere Körner herzustellen. Sie fanden heraus, dass sie mit dem Verfahren der schweren plastischen Verformung (SPD) feinkörnigeres Titan herstellen konnten. Durch die Anwendung einer starken Scherverformung mit hohem Druck während des Herstellungsprozesses konnten die Forscher die Mikrostruktur von Titan umwandeln und seine Zugfestigkeit um das Zwei- bis Dreifache erhöhen.

Sie fanden heraus, dass die Implantate mit dieser Bearbeitungstechnik sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Kraftbelastungen einer Rissbildung widerstehen konnten.

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