ASTM F136: Der ultimative Leitfaden
Inhaltsübersicht
Willkommen, liebe Leser! Heute tauchen wir tief ein in die faszinierende Welt der ASTM F136. Jetzt fragen Sie sich vielleicht: "Was in aller Welt ist ASTM F136?" Keine Sorge, ich habe alles für Sie. Am Ende dieses ausführlichen Leitfadens werden Sie alles wissen, was es über dieses bemerkenswerte Material zu wissen gibt.
Überblick über ASTM F136
ASTM F136, auch bekannt als Titan 6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial), ist eine Titanlegierung, die für ihre Verwendung im medizinischen Bereich bekannt ist. Diese Legierung zeichnet sich durch ihre Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften aus, was sie zu einem bevorzugten Material für medizinische Implantate, chirurgische Instrumente und andere kritische Anwendungen macht.
Wichtige Details der ASTM F136
- Zusammensetzung: Titan, Aluminium, Vanadium
- Eigenschaften: Hohe Festigkeit, geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität
- Anwendungen: Medizinische Implantate, chirurgische Instrumente, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt
- Spezifikationen: Die Norm ASTM F136 definiert die Qualität und die Eigenschaften der Legierung
Arten, Zusammensetzung, Eigenschaften und Merkmale
Um die ASTM F136 wirklich zu verstehen, ist es wichtig, ihre Zusammensetzung, Eigenschaften und Merkmale zu kennen. Schauen wir uns das mal an:
Zusammensetzung von ASTM F136
| Element | Prozentsatz |
|---|---|
| Titan (Ti) | 88 – 90% |
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.75% |
| Vanadium (V) | 3.5 – 4.5% |
| Sauerstoff (O) | ≤ 0,13% |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,08% |
| Stickstoff (N) | ≤ 0,05% |
| Wasserstoff (H) | ≤ 0,0125% |
| Eisen (Fe) | ≤ 0,25% |
Eigenschaften und Merkmale von ASTM F136
| Eigentum | Beschreibung |
|---|---|
| Dichte | 4,43 g/cm³ |
| Elastizitätsmodul | 110 GPa |
| Endgültige Zugfestigkeit | 860 MPa |
| Streckgrenze | 795 MPa |
| Dehnung beim Bruch | 15% |
| Härte | 300 HV |
| Wärmeleitfähigkeit | 6,7 W/m-K |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 1,7 µΩ-m |
| Biokompatibilität | Hervorragend (erfüllt ASTM F136-Normen) |
| Korrosionsbeständigkeit | Hoch (resistent gegen Körperflüssigkeiten und Chemikalien) |
Anwendungen von ASTM F136
ASTM F136 wird in erster Linie im medizinischen Bereich verwendet, kann aber aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften auch in anderen Branchen eingesetzt werden.
Medizinische Anwendungen
| Anmeldung | Beschreibung |
|---|---|
| Orthopädische Implantate | Hüftprothesen, Kniegelenke, Wirbelsäulenimplantate |
| Zahnimplantate | Zahnwurzeln, Abutments, Brücken |
| Chirurgische Instrumente | Skalpelle, Pinzetten, Retraktoren |
| Kraniofaziale Implantate | Platten, Schrauben für die rekonstruktive Chirurgie |
| Kardiovaskuläre Implantate | Herzklappen, Stents |
Luft- und Raumfahrtanwendungen
| Anmeldung | Beschreibung |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt-Verbindungselemente | Bolzen, Muttern und Schrauben für die Flugzeugmontage |
| Strukturelle Komponenten | Flugwerkstrukturen, Fahrwerk |
| Motorenteile | Turbinenschaufeln, Verdichterscheiben |
Industrielle Anwendungen
| Anmeldung | Beschreibung |
|---|---|
| Chemische Verarbeitung | Ausrüstung für Chemieanlagen, Reaktoren |
| Marine Anwendungen | Schiffbau, Komponenten für Offshore-Bohrungen |
| Sportartikel | Hochleistungsfahrräder, Golfschläger |
Spezifikationen, Größen, Güteklassen, Normen
Bei der Arbeit mit ASTM F136 ist es von entscheidender Bedeutung, sich an die vorgegebenen Normen zu halten, um die Integrität und Leistungsfähigkeit des Materials zu gewährleisten.
Spezifikationen und Normen
| Standard | Beschreibung |
|---|---|
| ASTM F136 | Standardspezifikation für die Knetlegierung Titan-6-Aluminium-4-Vanadium ELI (extra low interstitial) für chirurgische Implantate. |
Größen und Qualitäten
| Größenbereich | Beschreibung |
|---|---|
| Bars | Durchmesser: 6 mm bis 150 mm |
| Blätter | Dicke: 0,5 bis 5 mm |
| Platten | Dicke: 5mm bis 100mm |
| Drähte | Durchmesser: 0,1 mm bis 10 mm |
| Klassen | Sorte 23 (Ti 6Al-4V ELI) |
Lieferanten und Preisangaben
Den richtigen Lieferanten zu finden ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass Sie hochwertiges ASTM F136-Material erhalten. Hier finden Sie einige namhafte Lieferanten und deren Preisangaben.
Top-Lieferanten
| Anbieter | Beschreibung | Preisgestaltung (ungefähr) |
|---|---|---|
| ATI-Metalle | Weltweit führender Hersteller und Lieferant von Titan und anderen Spezialwerkstoffen. | $50 - $100 pro kg |
| Timet (Titanium Metals Corporation) | Großer Hersteller von Produkten auf Titanbasis mit Schwerpunkt auf Luft- und Raumfahrt und medizinischen Anwendungen. | $60 - $110 pro kg |
| VSMPO-AVISMA | Größter Titanhersteller der Welt, der hochwertige Titanlegierungen liefert. | $55 - $105 pro kg |
| Toho Titan | Japanischer Lieferant, bekannt für hochreine und fortschrittliche Titanprodukte. | $65 - $115 pro kg |
| Arcam AB (GE Additive) | Spezialisiert auf additive Fertigung und fortschrittliche Werkstoffe für die Bereiche Medizin und Luft- und Raumfahrt. | $70 - $120 pro kg |
Vergleich der Vor- und Nachteile
Wenn Sie die ASTM F136 für Ihre Anwendung in Betracht ziehen, müssen Sie unbedingt ihre Vorteile und Grenzen abwägen.
Vorteile der ASTM F136
| Vorteil | Beschreibung |
|---|---|
| Biokompatibilität | Hervorragende Kompatibilität mit menschlichem Gewebe, wodurch es sich ideal für medizinische Implantate eignet. |
| Korrosionsbeständigkeit | Hochgradig resistent gegen Körperflüssigkeiten und Chemikalien, was eine lange Lebensdauer gewährleistet. |
| Mechanische Eigenschaften | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, wodurch es stark und dennoch leicht ist. |
| Vielseitigkeit | Geeignet für eine breite Palette von Anwendungen, von der Medizin bis zur Luft- und Raumfahrt. |
Beschränkungen der ASTM F136
| Begrenzung | Beschreibung |
|---|---|
| Kosten | Relativ teuer im Vergleich zu anderen Materialien. |
| Bearbeitbarkeit | Erfordert spezielle Geräte und Techniken für die Bearbeitung. |
| Verfügbarkeit | Aufgrund der hohen Nachfrage und spezieller Herstellungsverfahren kann es zu längeren Vorlaufzeiten kommen. |
Spezifische Metallpulver-Modelle
Im Bereich der additiven Fertigung und der fortgeschrittenen Anwendungen stechen mehrere spezifische Metallpulvermodelle der ASTM F136 hervor. Hier sind einige bemerkenswerte Beispiele:
Spitzenmodelle aus Metallpulver
| Modell | Beschreibung |
|---|---|
| Ti64 ELI von Arcam AB | Hochreines Titanpulver für die Electron Beam Melting (EBM)-Technologie. |
| TLS Ti6Al4V ELI von TLS Technik | Hochwertiges Pulver für das selektive Laserschmelzen (SLM) und andere additive Fertigungsverfahren. |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI von GE Additive | Sphärisches Titanpulver, das für optimale Fließfähigkeit und Packungsdichte bei der additiven Fertigung entwickelt wurde. |
| Ti-6Al-4V ELI von Carpenter Additive | Hochleistungspulver für verschiedene 3D-Drucktechnologien, das gleichbleibende Qualität und Eigenschaften gewährleistet. |
| AMTi-6Al-4V ELI von Tekna | Plasmagestäubtes Titanpulver für überlegene Leistung in der additiven Fertigung. |
| Ti-6Al-4V ELI von Oerlikon Metco | Hochwertiges Pulver für das Laserauftragschweißen, die additive Fertigung und andere fortschrittliche Verfahren. |
| Ti-6Al-4V ELI von LPW Technologie | Entwickeltes Pulver für hochfeste, leichte Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und in der Medizin. |
| Ti-6Al-4V ELI von Praxair Surface Technologies | Konsistentes und hochreines Pulver für anspruchsvolle additive Fertigungsanwendungen. |
| Ti-6Al-4V ELI von Sandvik | Hochwertiges Titanpulver für die additive Fertigung, das hervorragende mechanische Eigenschaften und Biokompatibilität gewährleistet. |
| Ti-6Al-4V ELI von Renishaw | Vielseitiges Pulver für eine breite Palette von additiven Fertigungstechnologien, das hohe Leistung und Zuverlässigkeit bietet. |
Vergleichende Analyse von Metallpulvermodellen
Damit Sie eine fundierte Entscheidung treffen können, vergleichen wir diese Metallpulver-Modelle anhand verschiedener Parameter.
Leistungsvergleich
| Modell | Fließfähigkeit | Packungsdichte | Reinheitsgrad | Preisspanne |
|---|---|---|---|---|
| Ti64 ELI von Arcam AB | Ausgezeichnet | Hoch | Ultra-Hoch | $100 - $150/kg |
| TLS Ti6Al4V ELI von TLS Technik | Sehr gut | Hoch | Hoch | $90 - $140/kg |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI von GE Additive | Ausgezeichnet | Sehr hoch | Ultra-Hoch | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von Carpenter Additive | Sehr gut | Hoch | Hoch | $95 - $145/kg |
| AMTi-6Al-4V ELI von Tekna | Ausgezeichnet | Hoch | Ultra-Hoch | $105 - $155/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von Oerlikon Metco | Sehr gut | Hoch | Hoch | $100 - $150/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von LPW Technologie | Ausgezeichnet | Sehr hoch | Ultra-Hoch | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von Praxair Surface Technologies | Sehr gut | Hoch | Hoch | $95 - $145/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von Sandvik | Ausgezeichnet | Sehr hoch | Ultra-Hoch | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI von Renishaw | Ausgezeichnet | Hoch | Hoch | $100 - $150/kg |
Pro und Kontra Vergleich
| Modell | Profis | Nachteile |
|---|---|---|
| Ti64 ELI von Arcam AB | Hohe Reinheit, hervorragende Fließfähigkeit, zuverlässige Leistung | Höhere Kosten im Vergleich zu einigen Alternativen |
| TLS Ti6Al4V ELI von TLS Technik | Gleichbleibende Qualität, gutes Preis-Leistungs-Verhältnis | Etwas geringere Packungsdichte im Vergleich zu anderen |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI von GE Additive | Höchste Reinheit, sehr hohe Packungsdichte | Höhere Preisklasse |
| Ti-6Al-4V ELI von Carpenter Additive | Hohe Leistung, gleichbleibende Eigenschaften | Mittlere bis hohe Preisklasse |
| AMTi-6Al-4V ELI von Tekna | Hervorragende Leistung, hohe Reinheit, ausgezeichnet für die additive Fertigung | Höhere Kosten |
| Ti-6Al-4V ELI von Oerlikon Metco | Zuverlässige Leistung, gute Fließfähigkeit | Mittlere bis hohe Preisklasse |
| Ti-6Al-4V ELI von LPW Technologie | Höchste Reinheit, hervorragende Packungsdichte | Höhere Preisklasse |
| Ti-6Al-4V ELI von Praxair Surface Technologies | Gleichbleibende Qualität, gute Leistung | Mittlere bis hohe Preisklasse |
| Ti-6Al-4V ELI von Sandvik | Hochwertige Qualität, hervorragende mechanische Eigenschaften | Höhere Kosten |
| Ti-6Al-4V ELI von Renishaw | Hohe Zuverlässigkeit, vielseitige Anwendungen | Mittlere bis hohe Preisklasse |
FAQ
Wofür steht die ASTM F136?
ASTM F136 bezieht sich auf die Standardspezifikation für die Knetlegierung Titan-6-Aluminium-4-Vanadium ELI (extra low interstitial), die hauptsächlich für chirurgische Implantate verwendet wird.
Warum wird ASTM F136 für medizinische Implantate bevorzugt?
ASTM F136 wird aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und hohen mechanischen Festigkeit bevorzugt für medizinische Implantate verwendet. Diese Eigenschaften stellen sicher, dass das Material der rauen Umgebung des menschlichen Körpers standhält und über lange Zeiträume funktionsfähig bleibt.
Was sind die wichtigsten Elemente der ASTM F136?
Die Hauptelemente in ASTM F136 sind Titan (Ti), Aluminium (Al) und Vanadium (V), wobei Titan die vorherrschende Komponente ist.
Wie wird ASTM F136 normalerweise hergestellt?
ASTM F136 wird durch verschiedene Verfahren wie Schmieden, Walzen und Wärmebehandlung hergestellt, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erzielen und die Einhaltung der Normspezifikationen zu gewährleisten.
Wo wird ASTM F136 außer in der Medizin noch verwendet?
Neben dem medizinischen Bereich wird ASTM F136 auch in der Luft- und Raumfahrt für Strukturbauteile, Befestigungselemente und Motorenteile sowie in industriellen Anwendungen wie der chemischen Verarbeitung und der Schiffstechnik verwendet.
Ist ASTM F136 für den 3D-Druck geeignet?
Ja, ASTM F136 ist in der additiven Fertigung weit verbreitet, insbesondere in Form von Titanpulver für 3D-Drucktechnologien wie Electron Beam Melting (EBM) und Selective Laser Melting (SLM).
Ist ASTM F136 teuer?
ASTM F136 ist aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit und seiner speziellen Anwendungen relativ teurer als andere Werkstoffe, wobei die Preise je nach Lieferant und Form (Stangen, Bleche, Pulver usw.) in der Regel zwischen $50 und $160 pro Kilogramm liegen.
Schlussfolgerung
Da haben Sie es - ein umfassender Leitfaden für ASTM F136! Wir haben alles behandelt, von der Zusammensetzung und den Eigenschaften bis hin zu den Anwendungen, Spezifikationen und sogar einen tiefen Einblick in verschiedene Metallpulvermodelle für die moderne Fertigung. Ganz gleich, ob Sie ASTM F136 für medizinische Implantate, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt oder eine andere Hochleistungsanwendung in Betracht ziehen, dieser Leitfaden sollte Ihnen als Anlaufstelle dienen.
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