Neuartige Legierungen für die Implantate der Zukunft auf Basis von nanokristallinem Ti-13N-13Z (TNZ) zeigen herausragende medizinische Eigenschaften, wie eine verbesserte Knocheneinheilung und gehemmtes Bakterienwachstum zur Infektionsprävention. Diese Nanostrukturierung kann durch Ultrahochumformung (Severe-Plastic-Deformation) mit anschließender Rekristallisation eingestellt werden.

Am Institut PtU wurden die relevanten Prozessparameter der Umformung auf einen kontinuierlichen Prozess (Equal-Channel-Angular-Swaging) eingestellt. In der Herstellung von großen Implantaten (bspw. Hüftimplantaten) spielen aber hauptsächlich Schmiedeprozesse eine große Rolle.

In dieser Thesis soll die optimale Prozessstrategie anhand eines Beispielversuchs mit ausgewählten Prozessparametern (wie Umformgrad, Dehnrate, Temperatur) erarbeitet werden. Dazu wird einerseits eine Zylinderstauchsimulation erstellt und anderseits reale Versuche gefahren. Die produzierten Proben werden makroskopisch und mikroskopisch untersucht. Der hergestellte Werkstoff wird gegenüber dem ursprünglichen Werkstoff hinsichtlich verschiedener Materialeigenschaften verglichen.

Forschungsmethode

Experimentell, numerisch