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Ti-6Al-7Nb

生体適合性チタン合金で、医療用インプラントおよび手術器具の積層造形において、高い強度と耐食性を提供します。

Ti-6Al-7Nb は、Ti-6Al-4V の生体適合性代替材として開発された医療グレードのチタン合金です。バナジウムの代わりにニオブを使用することで、優れた耐食性、向上した細胞適合性、および長期埋め込みに適した卓越した機械的強度を実現しています。

チタンの 3D プリンティング を利用することで、Ti-6Al-7Nb により、形状や表面質感を調整した整形外科用および歯科用インプラントの製造が可能になります。積層造形は骨結合を促進し、重量を軽減するとともに、患者固有の治療に向けたカスタマイズソリューションを実現します。

Ti-6Al-7Nb 類似グレード表

Ti-6Al-7Nb は、選択性レーザー溶融 (SLM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、電子ビーム溶融 (EBM) に対応しています。これらの手法は、構造、適合性、強度を精密に制御した多孔質および緻密なインプラントの生産をサポートします。

技術	精度	表面品質	機械的特性	適用用途
SLM	±0.05–0.2 mm	優れている	優れている	整形外科用インプラント、歯科
DMLS	±0.05–0.2 mm	非常に良い	優れている	外傷用プレート、カスタムスクリュー
EBM	±0.1–0.3 mm	良い	非常に良い	荷重負荷部、ラティス構造

寸法精度 (±0.05–0.2 mm) と微細な表面詳細 (Ra 5–10 µm) が必要な患者固有のインプラントについては、SLM が、骨結合を促進するための形状と孔隙構造の最適な制御を提供します。

DMLS は、複雑な形状を持つ整形外科用機器および手術部品に適しており、一貫した機械的特性と表面品質を提供します。

EBM は、中程度の精度と高い処理能力で、大型の多孔質インプラントや荷重分散フレームワークの製造に有利です。

局所的な溶融による熱応力は、インプラントの形状や疲労寿命に影響を与える可能性があります。堅牢なサポート構造の使用と、900–940°C、100–150 MPa での後処理である熱間等方圧加圧 (HIP) により、応力緩和と微細組織の緻密化が行われます。

気孔率が制御されない場合、強度低下につながる可能性があります。レーザーパラメータの最適化（出力：250–350 W、速度：600–900 mm/s）と HIP を組み合わせることで、設計された開気孔率を維持しつつ 99.9% 以上の密度を確保します。

表面粗さ (Ra 8–15 µm) は組織適合性を妨げる可能性があります。電解研磨およびCNC 加工により、表面を Ra 0.4–1.0 µm まで改善し、医療グレード仕上げのための ISO 5832-11 に準拠します。

粉末は酸化から保護する必要があります。酸素濃度 < 200 ppm、相対湿度 < 5% の制御環境を維持することで、安全な埋め込み使用のために ELI グレードの純度を保ちます。

Ti-6Al-7Nb は主に以下の分野で使用されます：

最近の整形外科の事例では、SLM を使用して多孔質の Ti-6Al-7Nb 製臼蓋カップを製造し、骨の成長を最適化し、重量を 50% 削減するとともに、患者への直接適合により手術準備時間を短縮しました。