Funktionsangepasste mechanische Bearbeitung von Magnesium als resorbierbarer Implantatwerkstoff

Autor: Arne Lucas

ISBN: 978-3-944586-39-7

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2014

Herausgeber der Reihe: Berend Denkena

Band-Nr.: IFW 07/2013

Umfang: 218 Seiten, 118 Abbildungen

Schlagworte: Magnesium, Resorbierbare Implantate, Oberfläche, Randzone, Drehen, Fräsen, Festwalzen, Eigenspannungen, Schneidkantenverrundung

Kurzfassung:

In Orthopädie und Unfallchirurgie werden Implantate, wie bspw. Schrauben oder Platten zur Osteosynthese eingesetzt. Diese derzeit vorwiegend aus Stahl- und Titanwerkstoffen hergestellten Implantate dienen der Fixierung traumatisierter Knochen und haben damit in der überwiegenden Zahl der Fälle nur eine zeitlich begrenzte Funktion bis zur vollständigen Knochenheilung. Die bisher nötige Revisionsoperation zur Implantatentfernung mit den damit verbundenen Risiken für die Patienten sowie den entstehenden Kosten kann durch degradierbare Implantate umgangen werden.

Die vorliegende Arbeit behandelt Fertigungsverfahren zur Herstellung degradierbarer Kleinimplantate aus biokompatiblen Magnesiumlegierungen und hat die Auslegung angepasster Bearbeitungsprozesse unter Anwendung geeigneter Prozessstrategien zum Ziel. Der Fokus liegt auf der gezielten Modifikation der Implantatdegradation über die definierte Einstellung von Oberflächen- und Randzoneneigenschaften durch Einsatz von Dreh-, Fräs- oder Walzprozessen zur mechanischen Bearbeitung. Grundlegende Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen Bearbeitungsverfahren, den bearbeitungsbedingten Werkstückeigenschaften und dem daraus resultierendem Korrosions- bzw. Abbauverhalten werden dazu aufgezeigt.