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Geräte für den medizinischen Gebrauch müssen naturgemäß extrem strengen Design- und Fertigungsstandards entsprechen. In einer Welt, die zunehmend von Rechtsstreitigkeiten und Schadensersatzforderungen für Körperverletzungen oder Schäden durch medizinische Fehler geprägt ist, muss alles, was den menschlichen Körper berührt oder chirurgisch in ihn implantiert wird, genau wie vorgesehen funktionieren und darf nicht versagen.
Die Entwicklung und Herstellung medizinischer Geräte zählt zu den komplexesten materialwissenschaftlichen und technischen Herausforderungen der Medizinbranche. Aufgrund ihres breiten Anwendungsspektrums gibt es medizinische Geräte in allen Formen und Größen, die die unterschiedlichsten Aufgaben erfüllen. Wissenschaftler und Ingenieure verwenden daher eine Vielzahl von Materialien, um den strengsten Designanforderungen gerecht zu werden.
Edelstahl ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien bei der Herstellung medizinischer Geräte, insbesondere Edelstahl 304.
Edelstahl 304 gilt weltweit als eines der am besten geeigneten Materialien für die Herstellung medizinischer Geräte für verschiedene Anwendungen. Tatsächlich ist er heute der am häufigsten verwendete Edelstahl weltweit. Keine andere Edelstahlsorte bietet eine solche Vielfalt an Formen, Oberflächen und Anwendungen. Die einzigartigen Materialeigenschaften von Edelstahl 304 zu einem wettbewerbsfähigen Preis machen ihn zur logischen Wahl für medizinische Geräte.
Hohe Korrosionsbeständigkeit und niedriger Kohlenstoffgehalt sind Schlüsselfaktoren, die Edelstahl 304 für medizinische Anwendungen besser geeignet machen als andere Edelstahlsorten. Medizinische Geräte reagieren nicht chemisch mit Körpergewebe, den zur Sterilisation verwendeten Reinigungsmitteln und der starken, wiederholten Beanspruchung, der viele medizinische Geräte ausgesetzt sind. Daher ist Edelstahl Typ 304 ein ideales Material für Anwendungen im Krankenhaus-, chirurgischen und paramedizinischen Bereich.
Edelstahl 304 ist nicht nur robust, sondern auch äußerst leicht zu verarbeiten und kann ohne Glühen tiefgezogen werden, wodurch sich 304 ideal für die Herstellung von Schüsseln, Spülbecken, Töpfen und einer Reihe verschiedener medizinischer Behälter und Hohlkörper eignet.
Es gibt auch viele verschiedene Versionen von Edelstahl 304 mit verbesserten Materialeigenschaften für spezielle Anwendungen, beispielsweise eine hochbelastbare, kohlenstoffarme Version von 304L, für die hochfeste Schweißnähte erforderlich sind. 304L kann in medizinischen Geräten verwendet werden, wo Schweißnähte einer Reihe von Stößen, Dauerbelastungen und/oder Verformungen usw. standhalten müssen. Edelstahl 304L ist zudem ein Niedertemperaturstahl und kann daher in Anwendungen eingesetzt werden, in denen das Produkt bei extrem niedrigen Temperaturen betrieben werden muss. In extrem korrosiven Umgebungen bietet 304L zudem eine höhere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion als vergleichbare Edelstahlsorten.
Aufgrund der Kombination aus geringer Streckgrenze und hohem Dehnungspotenzial eignet sich Edelstahl Typ 304 gut für die Herstellung komplexer Formen ohne Glühen.
Wird für medizinische Anwendungen ein härterer oder festerer Edelstahl benötigt, kann 304 durch Kaltverformung gehärtet werden. Geglühte Stähle der Güten 304 und 304L sind extrem duktil und lassen sich leicht formen, biegen, tiefziehen oder fertigen. 304 härtet jedoch schnell aus und kann ein weiteres Glühen erfordern, um die Duktilität für die Weiterverarbeitung zu verbessern.
Edelstahl 304 wird häufig in verschiedenen industriellen und häuslichen Anwendungen eingesetzt. In der Medizinprodukteindustrie wird 304 dort eingesetzt, wo hohe Korrosionsbeständigkeit, gute Formbarkeit, Festigkeit, Präzision, Zuverlässigkeit und Hygiene von besonderer Bedeutung sind.
Für chirurgische Edelstahlsorten werden hauptsächlich die Sondergüten 316 und 316L verwendet. Mit den Legierungselementen Chrom, Nickel und Molybdän bietet Edelstahl Materialwissenschaftlern und Chirurgen einzigartige und zuverlässige Eigenschaften.
Achtung. Es ist bekannt, dass das menschliche Immunsystem in seltenen Fällen negativ (kutan und systemisch) auf den Nickelgehalt einiger rostfreier Stähle reagiert. In diesem Fall kann Titan anstelle von rostfreiem Stahl verwendet werden. Titan ist jedoch eine teurere Lösung. Normalerweise wird rostfreier Stahl für temporäre Implantate verwendet, während für permanente Implantate teureres Titan verwendet werden kann.
In der folgenden Tabelle sind beispielsweise einige mögliche Anwendungen für medizinische Geräte aus Edelstahl aufgeführt:
Die hier geäußerten Ansichten sind die der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten und Meinungen von AZoM.com wider.
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