Оборудование и технология для формирования биоактивных и биоинертных покрытий имплантатов для остеосинтеза
Ответственные исполнители темы:
Петров Всеволод Иванович, младший научный сотрудник
Контакты: 8 913 821 8534, Petrov@lve.hcei.tsc.ru
ТНЦ СО РАН совместно с ООО «Микросплав» ( www.microsplav.ru ) разрабатывает генераторы импульсов напряжения. Оборудование такого типа может применяться для различных научных и технологических задач, например, нанесения покрытий, электрохимической полировки, травления.
Разрабатываемое оборудование преобразует подводимую к нему энергию сетевого напряжения в короткие импульсы напряжения амплитудой до 1000 В. Величина токов, протекающих при этом через нагрузку, может составлять сотни ампер или даже единицы тысяч ампер. Такой подход позволяет при небольшой средней мощности оборудования (следовательно, и компактности) обеспечивать огромную мгновенную мощность.
Оборудование отвечает современным требованиям, является компактным и надежным. Модульная система позволяет наращивать мощность системы для повышения производительности. Широкие диапазоны параметров позволяют выполнять различные задачи. На рисунке схематически представлено подключение генератора импульсов. Для работы необходимо лишь подвести питание к генератору и подключить нагрузку. Управление может производиться с лицевой панели или удаленно с ПК. Основные параметры оборудования приведены ниже.
Параметры генератора:
- Напряжение в диапазоне 50-500 или 100-1000 В;
- Импульсный режим;
- Режим постоянного тока/напряжения;
- Максимальный импульсный ток до 700, 1400 или 2800 A;
- Регулировка частоты;
- Регулировка длительности;
- Средняя мощность до 20 кВт;
- Мгновенная мощность до 2800 кВт;
Примером успешного применения такого оборудования является реализуемая с его помощью технология формирования биоактивных и биоинертных покрытий на имплантатах для остеосинтеза разрабатываемая совместно с ФГАОУ ВО НИ ТПУ.
Биоинертные (цветные) покрытия |
Биоактивные кальций-фосфатные покрытия |
||
| Толщина | 0,5-5 μm | Толщина | 5-40 μm |
| Шероховатость | Ra=0,7-1μm | Пористость | 35-80 % |
| Адгезионная прочность | Min
30 MPa |
Шероховатость | Ra=2-5μm |
| Адгезионная прочность | Min
20 MPa |
||
| Са/Р | 0,5-1 | ||
Оборудование обеспечивает возможность нанесения биоактивных покрытий на изделия, создаваемые при помощи 3D печати и обладающие развитой поверхностью, пример такого изделия приведен на рисунке ниже слева, а также создания гибридных покрытий , то есть сочетания разных типов покрытий на одном изделии (на рисунке ниже справа).
