الدرجة 23 مقابل الدرجة 5 من التيتانيوم عالي النقاء (ELI): ما الذي يجعل التيتانيوم مناسبًا للتطبيقات الطبية؟

إذا كنت تُصنّع الأجهزة الطبية، فقد طُلب منك استخدام التيتانيوم العظيمي الدرجة 23 (Gr23) عالي النقاء (ELI) بدلًا من التيتانيوم العظيمي القياسي الدرجة 5 (Gr5). وكلاهما يتكوّن من سبيكة Ti-6Al-4V، وبذات نسبة الألومنيوم والفاناديوم. فما الذي يجعل الدرجة 23 (Gr23) مناسبةً للتطبيقات الطبية؟ الجواب هو: ELI، أي «محتوى منخفض جدًّا من العناصر بينية الذرّة» (Extra Low Interstitial). فتقتصر نسبة الأكسجين في Gr23 على 0.13% كحدٍّ أقصى، مقارنةً بـ 0.20% في Gr5 القياسي، بينما تقتصر نسبة الحديد في Gr23 على 0.25% مقابل 0.40% في Gr5 القياسي. وتسهم هذه المواصفات الكيميائية الأكثر دقة في تحسين مقاومة الكسر بنسبة تقارب 35%، كما تعزِّز بشكلٍ كبير مقاومة التعب الميكانيكي — وهي خاصيةٌ بالغة الأهمية بالنسبة للغرسات التي يجب أن تَصْمُد لعقودٍ تحت تأثير الأحمال المتكرِّرة. أما الخواص الميكانيكية فهي كالتالي: مقاومة الشدّ في Gr5 تبلغ 895 ميغاباسكال، بينما تبلغ في Gr23 ELI 828 ميغاباسكال. وهكذا فإن Gr23 يتخلّى عن نحو 8% من القوة، لكنه يكتسب مقاومةً فائقةً للكسر (75 مقابل 55 ميغاباسكال·جذر متر)، ومقاومةً أعلى للتَّعب (~620 مقابل ~500 ميغاباسكال). ففي حالة غرسة عظم الفخذ مثلًا، يجب أن لا يتشقّق المادة بعد عشرين عامًا. أما المتطلبات التنظيمية فهي: يُشترط الالتزام بمعياري ASTM F136 أو ISO 5832-3 للغرسات الجراحية، بينما لا يجوز استخدام معيار ASTM B348 Gr5 في التطبيقات الغرسية. وتُستخدم درجة Gr23 في الغرسات الدائمة، ومنها غرسات الورك والركبة والعمود الفقري وأجهزة طب الأسنان واللواصق العظمية وأجهزة تثبيت الإصابات العظمية. أما الدرجة Gr5 القياسية فهي مقبولة فقط في أدوات الجراحة وأجهزة التثبيت الخارجية. وتُنتج شركة Ylasting Titanium قضبانًا وقضيبان من التيتانيوم العظيمي الدرجة 23 (Gr23) عالي النقاء (ELI) وفق معيار ASTM F136، مع شهادات مطابقة EN 10204 3.1. وللاستفسار عن متطلبات التيتانيوم الطبي، يُرجى التواصل معنا.