REZULTAT

Wytwarzanie dyfuzyjnych warstw powierzchniowych atrombogennych na tytanie i stopach tytanu w niskotemperaturowej plazmie obróbek jarzeniowych

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

prof. dr hab. inż. Tadeusz Wierzchoń

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Opracowanie technologii kształtowania właściwości stopów tytanu i stali wysokostopowych w aspekcie zastosowań w konstrukcjach protez serca.

OPIS REZULTATU

Technologia polega na modyfikowaniu powierzchni tytanu i stopów tytanu w procesie niskotemperaturowej obróbki jarzeniowej na potencjale plazmy. Jest to metoda nowatorska w skali światowej, pozwalająca na uzyskiwanie dyfuzyjnych warstw powierzchniowych o jednorodnej strukturze, składzie chemicznym, fazowym i topografii powierzchni. Trzy procesy obróbek jarzeniowych: azotowanie, tlenoazotowanie i tlenowęgloazotowanie, pozwalają na wytworzenie warstw dyfuzyjnych typu: TiN+Ti2N+?Ti(N), TiO2+TiN+Ti2N+?Ti(N) i Ti(OCN)+ TiN+Ti2N+?Ti(N). Metody te gwarantują zachowanie ścisłej tolerancji wymiarowej obrabianych detali i umożliwiają obróbkę detali o skomplikowanych kształtach, zapewniając wzrost twardości tytanu i jego stopów, odporności na zużycie przez tarcie i wysoką odporność korozyjną oraz biozgodność i atrombogenność. Wytworzono próbną partię pierścieni zastawki dyskowej z warstwą atrombogenną. W zadaniu badawczym opracowano także wytyczne konstrukcyjne urządzenia do obróbki jarzeniowej elementów konstrukcyjnych protez serca.

Uniwersalne urządzenie do obróbek jarzeniowych oraz pierścienie zastawki dyskowej dla pulsacyjnych protez serca z warstwami dyfuzyjnymi.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Technologia może znaleźć zastosowanie w konstrukcjach protez serca dla wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych atrombogennych na elementach wykonanych z tytanu lub stopów tytanu, w szczególności o skomplikowanych kształtach. Jednym z takich elementów jest pierścień zastawki dyskowej. Możliwym obszarem zastosowań są ponadto elementy pomp wirowych. Ograniczeniem stosowania obróbki jarzeniowej jest temperatura procesu (400-700°C), wykluczająca np. obróbkę elementów posiadających wbudowane magnesy trwałe (wirnik, stojan). Obecnie technologia jest uruchomiona na skalę laboratoryjną, pozwalającą na wytwarzanie dyfuzyjnych warstw atrombogennych na elementach protez serca dla potrzeb badawczych i prototypowych. W przypadku uruchomienia produkcji gotowych elementów protez serca, konieczne jest wykonanie urządzenia do obróbki jarzeniowej według opracowanych wytycznych konstrukcyjnych i uruchomienie go w warunkach gwarantujących wytwarzanie elementów protez serca w warunkach spełniających wymagania norm dla producentów wyrobów medycznych.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

P 393047 Implant medyczny i sposób wytwarzania wielofazowych warstw powierzchniowych na wyrobach z tytanu i/lub stopów tytanu (EU 11175963.5)


(C)FRK 2009