تیتانیوم گرید 5 پزشکی

تیتانیوم گرید 5 پزشکی یا Ti-6Al-4V ELI به دلیل استحکام بالا، خلوص کنترل‌شده‌تر نسبت به گرید 5 معمولی، چقرمگی بهتر و سازگاری مناسب با بدن، یکی از گزینه‌های اصلی برای ساخت قطعات و تجهیزات پزشکی حساس است.

در خرید این آلیاژ، چند موضوع باید هم‌زمان بررسی شود: استاندارد تولید، ترکیب شیمیایی، درصد عناصر بین‌نشینی مانند اکسیژن، وضعیت عملیات حرارتی، ابعاد قابل تأمین، اصالت MTC و امکان ردیابی بچ تولید. اختلاف میان Grade 5 و Grade 5 ELI شاید در ظاهر کوچک به نظر برسد، اما در پروژه‌های پزشکی همین تفاوت می‌تواند روی پذیرش کیفی متریال اثر مستقیم بگذارد. برای استعلام لحظه‌ای قیمت تیتانیوم پزشکی با تیم پشتیبانی متالیوم تماس بگیرید.

در ادامه، مشخصات فنی آلیاژ Ti-6Al-4V ELI، تفاوت آن با گرید 5 معمولی، عوامل مؤثر بر قیمت تیتانیوم گرید 5 ELI، نکات بررسی سرتیفیکیت و مسیر خرید رسمی این متریال را بررسی می‌کنیم تا تصمیم‌گیری برای واحد فنی و خرید با ریسک کمتری انجام شود.

تیتانیوم گرید 5 پزشکی یا گرید 5 ELI چیست؟

تیتانیوم گرید 5 پزشکی که در بسیاری از خریدهای تخصصی با نام Ti-6Al-4V ELI شناخته می‌شود، نسخه کنترل‌شده‌تر آلیاژ Ti-6Al-4V است. این آلیاژ از نظر پایه ترکیب شیمیایی، همان خانواده تیتانیوم آلفا-بتا با حدود ۶ درصد آلومینیوم و ۴ درصد وانادیوم است؛ اما تفاوت اصلی آن در پسوند ELI قرار دارد.

ELI مخفف Extra Low Interstitial است؛ یعنی مقدار عناصر بین‌نشین در آلیاژ، به‌ویژه اکسیژن، نیتروژن، کربن و هیدروژن، در محدوده پایین‌تری کنترل می‌شود. این عناصر در شبکه کریستالی تیتانیوم جای می‌گیرند و می‌توانند استحکام را افزایش دهند، اما اگر مقدار آن‌ها بالا باشد، چقرمگی، شکل‌پذیری و رفتار شکست متریال تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

در کاربردهای پزشکی، فقط استحکام بالا کافی نیست. قطعه باید از نظر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، زیست‌سازگاری و قابلیت ردیابی بچ تولید قابل اتکا باشد. به همین دلیل، برای ایمپلنت‌ها و قطعات پزشکی حساس، معمولاً به جای Grade 5 معمولی، از Grade 23 یا همان Ti-6Al-4V ELI استفاده می‌شود؛ گریدی که در استانداردهایی مانند ASTM F136 برای کاربردهای ایمپلنت جراحی تعریف شده است.

نکته مهم در خرید: در بازار ایران گاهی عبارت «تیتانیوم گرید 5 پزشکی» برای هر نوع Ti-6Al-4V استفاده می‌شود؛ اما از نظر فنی، گرید پزشکی قابل اتکا باید با سرتیفیکیت معتبر و تطابق با استانداردهایی مانند ASTM F136 / ISO 5832-3 بررسی شود، نه فقط با نام تجاری کالا.

مقایسه تیتانیوم گرید 5 معمولی و گرید 5 ELI

معیار مقایسه	Standard Grade 5	Grade 5 ELI / Grade 23
نام رایج آلیاژ	Ti-6Al-4V	Ti-6Al-4V ELI
شماره UNS	R56400	R56407
استانداردهای رایج	ASTM B348، ASTM B265، ASTM B381	ASTM F136، ISO 5832-3، ASTM B348 Grade 23
مفهوم متالورژیکی	آلیاژ تیتانیوم آلفا-بتا با استحکام بالا	همان پایه آلیاژی، با کنترل سخت‌گیرانه‌تر عناصر بین‌نشین
حداکثر اکسیژن معمول در استاندارد	حدود 0.20%	حدود 0.13%
حداکثر آهن معمول در استاندارد	حدود 0.40%	حدود 0.25%
رفتار مکانیکی مورد انتظار	استحکام بالا، کاربرد عمومی‌تر در قطعات مهندسی	چقرمگی و داکتیلیتی بهتر، مناسب‌تر برای قطعات پزشکی حساس
کاربرد پزشکی	فقط در صورت تطابق کامل با استاندارد و سرتیفیکیت معتبر قابل بررسی است	گزینه مرجع برای بسیاری از کاربردهای پزشکی و ایمپلنتی
ریسک خرید بدون MTC	بالا؛ احتمال اشتباه گرفتن با گریدهای مشابه وجود دارد	همچنان نیازمند بررسی دقیق MTC، استاندارد تولید و بچ نامبر

کنترل پایین‌تر اکسیژن در Grade 5 ELI یکی از تفاوت‌های کلیدی آن با Grade 5 معمولی است. اکسیژن در تیتانیوم نقش تقویت‌کننده دارد، اما افزایش آن می‌تواند ماده را سخت‌تر و کم‌انعطاف‌تر کند. در قطعات پزشکی که رفتار شکست، ماشین‌کاری دقیق، پولیش سطحی و پذیرش کیفی اهمیت دارد، همین اختلاف ظاهراً کوچک می‌تواند تعیین‌کننده باشد.

به همین دلیل هنگام خرید تیتانیوم گرید 5 ELI، بررسی نام آلیاژ کافی نیست. باید در MTC مواردی مانند Grade 23، UNS R56407، استاندارد ASTM F136 یا ISO 5832-3، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، شماره ذوب و وضعیت عملیات حرارتی به‌صورت شفاف درج شده باشد.

 راهنمای خرید مقاطع تیتانیوم گرید 5 ELI

انتخاب مقطع در خرید تیتانیوم گرید 5 ELI فقط به شکل ظاهری محصول محدود نیست. نوع قطعه نهایی، مسیر ماشین‌کاری، تلرانس ابعادی، کیفیت سطح، جهت‌گیری ساختاری متریال و استاندارد سرتیفیکیت باید پیش از سفارش مشخص شود. در تولید تجهیزات پزشکی، اختلاف میان میلگرد، ورق، بلوک یا دیسک می‌تواند روی پرت متریال، زمان ماشین‌کاری و پذیرش نهایی قطعه اثر مستقیم بگذارد.

برای استعلام قیمت تیتانیوم گرید 5 ELI پزشکی، بهتر است فرم مقطع، ابعاد دقیق، مقدار مورد نیاز، استاندارد درخواستی و نیاز به MTC از ابتدا اعلام شود تا پیش‌فاکتور بر اساس موجودی قابل تأیید صادر شود.

میلگرد تیتانیوم گرید 5 پزشکی برای پیچ‌های ارتوپدی و ایمپلنت دندان

میلگرد تیتانیوم گرید 5 پزشکی معمولاً برای تولید قطعاتی انتخاب می‌شود که نیاز به ماشین‌کاری دقیق، رزوه‌زنی و کنترل خواص مکانیکی دارند. در خرید میلگرد Ti-6Al-4V ELI باید به قطر، تلرانس، وضعیت سطح، راستایی شاخه و استاندارد تولید توجه شود.

برای پیچ‌های ارتوپدی و اجزای ایمپلنت دندان، انطباق تیتانیوم پزشکی گرید 23 با شناسه UNS R56407 و استانداردهایی نظیر ASTM F136 یا ISO 5832-3 باید در MTC قابل ردیابی باشد. 

نکته مهم: در خرید مواد اولیه ایمپلنتی، امکان ردیابی متریال از طریق Heat Number و مستندات تولید یکی از الزامات اصلی کنترل کیفیت محسوب می‌شود. 

ورق تیتانیوم گرید 5 پزشکی برای پلیت‌های استخوانی و کرانیال

ورق تیتانیوم گرید 5 پزشکی در ساخت پلیت‌های استخوانی، قطعات کرانیال و اجزایی استفاده می‌شود که به برش، فرم‌دهی کنترل‌شده یا ماشین‌کاری سطحی نیاز دارند. در این مقطع، ضخامت واقعی، تلرانس، کیفیت سطح و وضعیت عملیات حرارتی از معیارهای اصلی خرید است.

پیش از خرید، باید تطابق ورق با استاندارد مورد نیاز پروژه بررسی شود؛ چون برخی ورق‌های Ti-6Al-4V موجود در بازار ممکن است گرید مهندسی باشند، اما برای کاربرد پزشکی، تأیید ترکیب شیمیایی و ردیابی بچ تولید ضروری است.

بلوک و دیسک تیتانیوم پزشکی برای تراشکاری CNC و لابراتوارها

بلوک و دیسک تیتانیوم پزشکی برای تولید قطعات سفارشی با دستگاه CNC، مراکز تراش دقیق و لابراتوارهای تخصصی استفاده می‌شود. در این فرم‌ها، یکنواختی متریال، نبود عیوب سطحی، قابلیت ماشین‌کاری پایدار و ابعاد نزدیک به قطعه نهایی، نقش مهمی در کاهش پرت و کنترل هزینه دارد.

برای خرید تیتانیوم گرید 5ELI به‌صورت بلوک یا دیسک، اعلام نقشه، ابعاد خام، تیراژ و استاندارد مورد نیاز باعث می‌شود قیمت‌گذاری دقیق‌تر انجام شود و ریسک خرید مقطع نامناسب کاهش پیدا کند.

قیمت تیتانیوم گرید 5 پزشکی در بازار چقدر است؟

قیمت تیتانیوم گرید 5 ELI پزشکی معمولاً از تیتانیوم گرید 5 معمولی بالاتر است. دلیل این اختلاف فقط عنوان «پزشکی» نیست؛ این گرید باید از نظر ترکیب شیمیایی، مقدار عناصر بین‌نشین، روش تولید، سرتیفیکیت و قابلیت ردیابی در سطح سخت‌گیرانه‌تری کنترل شود.

در آلیاژ Ti-6Al-4V ELI، مقدار اکسیژن و آهن نسبت به Grade 5 استاندارد پایین‌تر نگه داشته می‌شود. همین کنترل دقیق‌تر، همراه با الزامات تولید برای کاربردهای پزشکی، باعث می‌شود تأمین این متریال محدودتر و قیمت آن حساس‌تر باشد. در بسیاری از منابع معتبر، تولید تیتانیوم پزشکی با فرآیندهای کنترل‌شده مانند ذوب مجدد تحت خلأ یا VAR انجام می‌شود تا یکنواختی شیمیایی، کاهش ناخالصی‌ها و کیفیت متالورژیکی قابل اعتماد‌تری به دست آید.

قیمت تیتانیوم گرید 5 ELI به چند عامل اصلی وابسته است:

• استاندارد متریال؛ مانند ASTM F136، ISO 5832-3 یا ASTM B348 Grade 23
• فرم مقطع؛ میلگرد، ورق، بلوک، دیسک یا قطعه برش‌خورده
• ابعاد و تلرانس مورد نیاز؛ به‌ویژه در قطرهای خاص یا ضخامت‌های کم‌مصرف
• مقدار سفارش؛ خرید شاخه کامل، برش سفارشی یا تأمین پروژه‌ای
• وضعیت MTC و ردیابی بچ تولید؛ شامل شماره ذوب، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی
• موجودی انبار و نرخ ارز؛ به دلیل وابستگی بازار تیتانیوم پزشکی به واردات و تامین محدود

به همین دلیل، اعلام یک عدد ثابت برای قیمت تیتانیوم گرید 5ELI بدون مشخصات فنی می‌تواند گمراه‌کننده باشد. 

 

📞 برای دریافت پیش‌فاکتور و استعلام لحظه‌ای قیمت تیتانیوم گرید 5 ELI تماس بگیرید.

۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳

 مشخصات فنی و آنالیز تیتانیوم گرید 5 پزشکی

وقتی از تیتانیوم گرید 5 پزشکی صحبت می‌کنیم، منظور صرفاً یک آلیاژ Ti-6Al-4V معمولی نیست، بلکه گریدی با کنترل شیمیایی دقیق‌تر در سطح ELI است. در این آلیاژ، کاهش عناصر بین‌نشین و برخی ناخالصی‌ها به‌ویژه اکسیژن، آهن و کربن نقش تعیین‌کننده‌ای در رفتار متالورژیکی، چقرمگی و قابلیت استفاده در کاربردهای پزشکی دارد.

جدول ترکیب شیمیایی تیتانیوم Ti-6Al-4V ELI:

عنصر	درصد وزنی
نیتروژن (N)	حداکثر 0.05%
کربن ©	حداکثر 0.08%
هیدروژن (H)	حداکثر 0.0125%
آهن (Fe)	حداکثر 0.25%
اکسیژن (O)	حداکثر 0.13%
آلومینیوم (Al)	5.50% تا 6.50%
وانادیوم (V)	3.50% تا 4.50%
تیتانیوم (Ti)	باقیمانده

در آنالیز آلیاژ Ti-6Al-4V ELI همین محدودیت سخت‌گیرانه روی اکسیژن با حداکثر 0.13%، آهن با حداکثر 0.25% و کربن با حداکثر 0.08% است. این کاهش باعث می‌شود متریال نسبت به گریدهای صنعتی، رفتار چقرمه‌تر و قابل‌اعتماد‌تری در کاربردهای پزشکی داشته باشد. 

خواص مکانیکی و چقرمگی شکست (Fracture Toughness)

در انتخاب متریال برای قطعات قابل کاشت، فقط ترکیب شیمیایی مهم نیست؛ خواص مکانیکی پایدار تحت بارگذاری مداوم اهمیت حتی بیشتری پیدا می‌کند. تیتانیوم گرید 5 ELI به دلیل کنترل بهتر عناصر بین‌نشین، در مقایسه با گریدهای غیرپزشکی، تعادل مناسب‌تری بین استحکام، انعطاف‌پذیری و مقاومت به خستگی ایجاد می‌کند.

جدول خواص مکانیکی متداول تیتانیوم گرید 5 ELI پزشکی:

ویژگی مکانیکی	مقدار متداول
استحکام کششی نهایی (Tensile Strength)	حداقل 860 MPa
استحکام تسلیم (Yield Strength)	حداقل 795 MPa
درصد ازدیاد طول (Elongation)	حداقل 10%
درصد کاهش سطح (Reduction of Area)	حداقل 25%
مدول الاستیسیته	حدود 110 GPa
مقاومت به خستگی	بالا، مناسب برای بارگذاری سیکلی
چقرمگی شکست (Fracture Toughness)	بالاتر از گریدهای با اکسیژن بیشتر

مزیت اصلی این آلیاژ در کاربرد پزشکی، ترکیب استحکام بالا با چقرمگی و مقاومت خستگی مناسب است. قطعاتی مانند پیچ‌های ارتوپدی، پلیت‌ها و اجزای ایمپلنت در بدن تحت بارهای تکراری ناشی از راه رفتن، جویدن یا حرکات روزمره قرار می‌گیرند؛ بنابراین عملکرد متریال در برابر Fatigue موضوعی کاملاً حیاتی است. از طرف دیگر، مدول الاستیسیته پایین‌تر تیتانیوم نسبت به فولاد باعث می‌شود انتقال بار به استخوان طبیعی‌تر انجام شود و پدیده Stress Shielding کاهش یابد. این ویژگی در کاربردهای پزشکی اهمیت زیادی دارد، چون اگر ایمپلنت بیش از حد صلب باشد، ممکن است استخوان اطراف بار کمتری تحمل کند و در بلندمدت دچار افت تراکم یا تضعیف شود. 

استانداردهای تیتانیوم Ti-6Al-4V ELI

اگر متریال فقط Ti-6Al-4V باشد اما در MTC یا سرتیفیکیت آن اشاره روشن به ASTM F136 یا ISO 5832-3 وجود نداشته باشد، نباید آن را به‌عنوان تیتانیوم گرید 5 پزشکی تلقی کرد. این استانداردها عملاً مرز میان یک آلیاژ مهندسی عمومی و یک متریال قابل استفاده در بدن انسان را مشخص می‌کنند. به همین دلیل، در خرید تیتانیوم گرید 5 ELI، بررسی سرتیفیکیت، شماره ذوب، قابلیت ردیابی بچ تولید و تطابق کامل با این دو استاندارد، بخشی از فرآیند ارزیابی فنی است، نه یک امتیاز جانبی.

استانداردهای مرجع پزشکی:

ASTM F136 – Wrought Titanium – 6Aluminum – 4Vanadium ELI Alloy for Surgical Implant Applications

ISO 5832-3 – Implants for Surgery — Wrought Titanium 6-Aluminium 4-Vanadium Alloy

کاربردهای اصلی تیتانیوم گرید 5 پزشکی

گرید 5 پزشکی در ساخت قطعات کاشتنی و تجهیزات پزشکی که نیازمند زیست‌سازگاری و عملکرد بلندمدت در محیط بدن هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد . کاربرد این گرید در حوزه درمان، وابسته به تأیید استانداردهای پزشکی مانند ASTM F136 و ISO 5832-3 و ارائه سرتیفیکیت قابل ردیابی است.

کاربردهای اصلی Ti-6Al-4V ELI در صنعت پزشکی شامل موارد زیر است:

• ایمپلنت‌های دندانی و فک و صورت

 برای ساخت پایه‌های ایمپلنت دندان، اباتمنت‌ها، پیچ‌های فک و صورت، پلیت‌های بازسازی و قطعاتی که به ماشین‌کاری دقیق، استحکام بالا و سازگاری زیستی نیاز دارند.

• پروتزهای مفصلی لگن و زانو

 در اجزای منتخب پروتزهای ارتوپدی که باید تحت بارگذاری مداوم بدن، مقاومت مکانیکی و پایداری ابعادی قابل‌اعتماد داشته باشند.

• تثبیت‌کننده‌های ستون فقرات

 شامل پیچ‌های پدیکولار، رادها، کانکتورها و اجزای فیکساسیون که در معرض تنش‌های تکراری و بارهای دینامیکی قرار می‌گیرند و به مقاومت خستگی بالا نیاز دارند.

• پیچ‌ها، پلیت‌ها و فیکساتورهای ارتوپدی

 برای تثبیت شکستگی‌ها و بازسازی استخوان، جایی که تعادل میان استحکام، وزن پایین و کاهش ریسک Stress Shielding اهمیت دارد.

• ابزارهای جراحی دقیق

 برای تولید ابزارهایی که علاوه بر وزن کم و مقاومت خوردگی، به دقت ابعادی، قابلیت استریل‌سازی و پایداری عملکرد در محیط درمانی نیاز دارند.