Плазмонапыленные биоактивные наноструктурированные

Саратовский государственный технический
университет имени Гагарина Ю.А.
Кафедра «Физическое
материаловедение и технология
новых материалов»
ПЛАЗМОНАПЫЛЕННЫЕ БИОАКТИВНЫЕ
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ
ПОКРЫТИЯ ВНУТРИКОСТНЫХ
ИМПЛАНТАТОВ, ТЕХНОЛОГИЯ
ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА
Биотехническая система
«зубной протез – имплантат –
окружающие ткани»
Схема типовой конструкции дентального имплантата в форме корня
зуба: 1 – костная ткань, 2 – внутрикостная часть имплантата, 3 –
супраструктура, 4 – протез зуба, 5 – отверстие для прорастания
костной ткани
Схема технологического процесса
плазменного напыления покрытий
на дентальные имплантаты
Подготовка порошка
Проверка
дисперсности
порошка
титана
Проверка
дисперсности
порошка
ГА
Сушка
порошка
Ti и ГА
T = 327353 К
Подготовка имплантата
Предварительная отчистка
Пескоструйная обработка
Промывка в
спирте
Подготовка оборудования
Загрузка
порошка в
питатель
вкл. воды,
газа и т.д.
Проверка работоспособности оборудования на холостом ходу
Установка
спец. оснастки и закрепление в ней
имплантатов
Плазменное напыление титана
Ток плазменной дуги – 540-560 А
Напряжение дуги – 30 В
Дистанция напыления – 100 мм
Скорость вращения детали – 110-160 об/мин
Расход транспортирующего газа – 1-3 л/мин
Расход плазмообразующего газа – 20-40 л/мин
Скорость перемещения плвзмотрона – 80-700 мм/мин
Время напыления – 10 мин
Плазменное напыление ГА
Ток плазменной дуги – 450-540 А
Напряжение дуги – 30 В
Дистанция напыления – 70 мм
Скорость вращения детали – 110-160 об/мин
Расход транспортирующего газа – 1-3 л/мин
Расход плазмообразующего газа – 20-40 л/мин
Скорость перемещения плвзмотрона – 80-700 мм/мин
Время напыления – 40 мин
Контроль качества имплантатов,
внешний вид, толщина покрытия Ti и ГА
Схема формирования плазменного
порошкового покрытия
Схема плазменного напыления с вводом порошка
в начальную область плазмы
Традиционная схема электроплазменного напыления ГА покрытий дентальных имплантатов:
1 – плазмотрон; 2 – трубопровод подачи транспортирующего газа с порошком от питателя; 3
– низкотемпературная плазма (яркое свечение); 4 – пылевидные частицы порошка ГА в
плазме (тусклое свечение); 5 – основа изделия (имплантат); 6 – подложка для закрепления
имплантатов; 7 – держатель плазмотрона
Работа биоактивного покрытия под
действием нагрузки
Радиальная нагрузка
- имплантат
- титан
Осевая нагрузка
- титан + ГА
- ГА
- костная ткань
Морфология гидроксиапатита
Изображение с атомно-силового микроскопа
а – контактный режим сканирования; б – полуконтактный режим
Морфология поверхности внутрикостных имплантатов:
а – отсутствие остеоинтеграции поверхности титана после механической обработки;
б – признаки остеоинтеграции имплантатов с плазмонапыленным пористым титановым
покрытием; в, г – остеоинтеграция имплантатов с плазмонапыленным пористым ГА
покрытием
Типы дентальных
имплантатов
Базовая технология изготовления
имплантатов КИСВТ-СГТУ-01






формирование из титана (ВТ1-0; ВТ1-00) основы
имплантата способами штамповки, токарной, фрезерной,
электроэрозионной и других видов обработки;
подготовка поверхности имплантата под напыление
пористого слоя методами очистки, пескоструйной и других
способов обработки;
электроплазменное напыление пористого слоя из титана;
электроплазменное напыление биокерамического слоя из
гидроксиапатита, трикальцийфосфата,
фторгидроксиапатита, биостекла (например, системы SiO2P2O5-CaO-Na2O) или других биоактивных материалов;
финишная обработка;
контроль качества изделий и упаковка в тару.