07.12.21 – Additive Fertigung

Nickelfreies Stahlpulver für medizinische Anwendungen

Ob Implantate, Zahnersatz, Orthesen oder Prothesen, die additive Fertigung ist für die Medizintechnik inzwischen unerlässlich. Mit „Medidur“ haben die Deutschen Edelstahlwerke, ein Unternehmen der Swiss Steel Group, für diesen Anwendungsbereich ein neues Stahlpulver bereitgestellt.

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Zahnersatz, Implantate, Orthesen oder Prothesen sind das Einsatzspektrum des nickelfreien Stahlpulvers „Medidur“ in der Medizintechnik. © Deutsche Edelstahlwerke

 

Bei Medidur handelt es sich um ein austenitisches Pulver, bei dem durch Verwendung von Mangan auf Nickel verzichtet wird. Der Werkstoff ist unmagnetisch, korrosionsbeständig und bietet eine hohe Festigkeit, was besonders für medizinische Anwendungen von Vorteil ist. Schließlich sind Mitarbeiter und Patienten keiner Belastung durch Nickel ausgesetzt.

Höhere statische und dynamische Festigkeiten

Von der Beinprothese bis zum individuell angepassten Knochenersatzteil: Die additive Fertigung hat in der Medizintechnik weitreichende Entwicklungen hervorgebracht. Metallpulver, die 3D-Druckern verarbeitet werden, sind dafür eine wichtige Grundlage, weshalb die Deutschen Edelstahlwerke einen starken Fokus auf medizinische Anwendungen gelegt haben.

Medidur kann auf LPBF-Anlagen mit typischen 316L-Verarbeitungsparametern gedruckt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen austenitischen Stählen zeichnet sich der nickelfreie Werkstoff durch eine erhöhte Dauerschwingfestigkeit, Streckgrenze und Zugfestigkeit aus. Zwar hat sich 316L in der additiven Fertigung als Standardstahl etabliert, verglichen mit Medidur weist das Material aber eine deutlich geringere Härte auf. Auch sind die Streckgrenze und die Zugfestigkeit bei Medidur doppelt so hoch. Dies ermöglicht es, medizinische Bauteile dünnwandiger beziehungsweise kleiner zu konstruieren. Weil auch die Dauerschwingfestigkeit um rund 30 % höher ist, besitzen medizinische Bauteile aus Medidur zudem eine deutlich längere Lebensdauer. Nicht zuletzt bescheinigt die hohe Pitting Resitance Equivalent Number (PREN) von 36 dem Werkstoff eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit: Im gedruckten Zustand ist Medidur nach SEP 1877 Verfahren II (Prüfung zur Beständigkeit gegen Lochkorrosion) und nach ASTM G48 Methode E (Prüfung zur Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion) korrosionsbeständig.

Nickelbelastung entfällt

Dank der Verwendung von Mangan statt Nickel gibt mit Medidur das Thema Nickelallergie nicht mehr. Außerdem sind Mitarbeiter bei der Verarbeitung des Pulvers keiner Nickelbelastung ausgesetzt. Sicherheitsvorkehrungen, die allein dem Anteil von Nickel in einem Werkstoff zuzuschreiben sind, können daher eingespart werden.

Die DEW produziert Medidur im Werk in Krefeld. Die Zertifizierungen nach DIN EN ISO 9001 (Qualitätsmanagementsysteme) und nach DIN ISO 13485 (Qualitätsmanagement Medizinprodukte) bescheinigen den DEW eine gleichbleibend hohe Qualität bei allen hauseigenen Pulverwerkstoffen.

Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG
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