Titanlegierungen gehören mit zu den am meisten verwendeten Biomaterialien in der Medizintechnik. Die typischerweise eingesetzten Legierungen weisen für einen längerfristigen Einsatz im menschlichen Körper allerdings einen relativ hohen E-Modul auf, der zum Knochenabbau im Bereich um das Implantat (stress shielding) und zur Implantatlockerung führen kann. Zusätzlich erfolgt die Fertigung von Serienimplantaten überwiegend noch konventionell, wohingegen mit der additiven Fertigung z.B. mittels des PBF-LB/M-Verfahrens (powder bed fusion – laser beam/metal) eine direkte, endkonturnahe und patientenspezifische Fertigung bei komplizierter Geometrie möglich wäre, wodurch sich auch die medizinische Versorgung verbessern ließe.
Daher wird in diesem IGF-Forschungsprojekt, der PBF-LB/M-Druck der Titanlegierung Ti-15Mo vornehmlich für die Fertigung von Dentalimplantaten erforscht werden. Vorteile der Legierung sind der (bei richtiger Wärmebehandlung) geringere E-Modul und damit ein verringertes stress shielding, die Möglichkeit, durch Wärmebehandlungen das Gefüge bzw. die mechanischen Eigenschaften in weiten Bereichen einzustellen, und die bereits vorhandene Standardisierung der Legierung (als Knetlegierung) für den Einsatz als Implantatmaterial. Im Forschungsprojekt sollen geeignete PBF-LB/M-Prozessparameter ermittelt werden, eine Gefüge- und Eigenschaftsoptimierung durch ein nachgestelltes heiß-isostatisches Pressen erfolgen und die (Tribo-)korrosion als auch das Surface Engineering von gedruckten Bauteilen untersucht werden.
Projektleitung: Carsten Siemers
Projektbearbeiter: Clemens Jahnke
Projektpartner: DECHEMA Forschungsinstitut (DFI)
Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR Projektträger)
Mitgliedsvereinigung: GfKORR Gesellschaft für Korrosionsschutz e.V.
Förderkennzeichen: IGF 01IF25306N
Akronym: AM-Ti15Mo
Projektlaufzeit: 1. August 2026 bis 31. Januar 2029