Hybrid-Werkstoff-Prüfung

Hybride Materialien und hybride Bearbeitung für die Medizintechnik:
Neue Methoden zur Prüfung innovativer Medizinprodukte

Anforderungen an Medizinprodukte

  • Biokompatibilität
  • Biostabilität
  • Biofunktionalität
  • Beeinflussung durch unterschiedliche Faktoren und Material-/Produkteigenschaften

Einfluss elektrochemischer Eigenschaften

  • Korrosionsverhalten des Medizinprodukts
  • Freisetzung von Bestandteilen durch schädigende Korrosionsprozesse
  • Einfluss gelöster Bestandteile auf die Wechselwirkung zwischen Medizinprodukt und Empfängergewebe
  • Untersuchung durch
    – Elektrochemische Methoden
    – Chemische Analysen (EDX, XRF, ICP-MS)


a.) Kameraaufnahme (links), Rasterelektronenmikroskopische-Aufnahme (mitte) und Messung der Korrosionsbeständigkeit (rechts) eines unbearbeiteten Bauteils
b.) Kameraaufnahme (links), Rasterelektronenmikroskopische-Aufnahme (mitte) und Messung der Korrosionsbeständigkeit (rechts) eines bearbeiteten Bauteils

Einfluss mechanischer Eigenschaften

  • Mech. Langzeitverhalten des Medizinprodukts
  • Auswirkung von Eigenspannungszuständen, Phasen- und Korngrößenverteilung
  • Untersuchung durch
    – Röntgendiffraktometrie (XRD)
    – Elektronenrückstreubeugung (EBSD)



Darstellung der elastischen Kristallgitterverzerrung und Eigenspannung

 


EBSD-Darstellung der Kornverteilung einer Titanlegierung

Einfluss der Bauteilqualität

  • Analyse der Dichte, Porengröße und –verteilung
  • Offene und geschlossene Zellanalyse
  • Oberflächenqualität / – zustand
  • Untersuchung durch
    – Computertomographische Verfahren (CT)
    – Rasterkraftmikroskopie (AFM)


Untersuchung der Porosität mittels Computertomographie


Rasterkraftmikroskopische Aufnahme (links: 2D, rechts: 3D)

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Hadi Mozaffari Jovein
Hochschule Furtwangen
Institut für Werkstoffe und Anwendungstechnik
Tel. 07461 1502-6624
mj(at)hs-furtwangen.de