Wolfram vs. Gold: Das überlegene Biomaterial für medizinische Anwendungen wählen

Wolfram und goldbeschichteter Wolframdraht als Alternativen zu Edelmetallen

Laut Forschung von Evaluate Ltd. wird der jährliche F&E-Ausgaben der globalen Medizintechnikbranche bis 2024 auf 39 Milliarden Dollar projiziert. Innovationen in „Medtech“ können alles bedeuten – von der Schaffung neuer Einweggeräte oder gesundheitsbezogener IT bis hin zu Verbesserungen bei Ausrüstung, chirurgischen Verfahren und Biomaterialien.

Die globale Medtech-Branche wird voraussichtlich zwischen 2017 und 2024 um 5,6 % pro Jahr wachsen, für Gesamtumsätze von 595 Milliarden Dollar in 2024. Das ist gute Nachricht für den Fertigungssektor, für Gerätehersteller und für die sie bedienenden Lieferanten.

Doch während der hart umkämpfte Markt große Chancen bedeutet, heißt es auch, dass Medizintechnik-Designteams oft unter Zeitdruck stehen, um Time-to-Market zu verkürzen, was bedeutet, dass irgendwo etwas (hoffentlich nicht jemand) kompromittiert werden könnte.

Herausforderungen bei der Materialbeschaffung

In der Praxis kann Wettbewerb bedeuten, dass Medizintechnikhersteller oft in suboptimale Beschaffungsbeziehungen gedrängt werden, wegen schrumpfender Fristen und Budgetrestriktionen.

Beispielsweise erfordern minimalinvasive und Diagnosegeräte sowie Medikamentenabgabe- und Lebenserhaltungssysteme oft Rohmaterialien einschließlich Spezial- oder Edelmetalle. Nicht nur unterliegen diese Materialien spekulativen Preisen – ein sicherer Weg, ein Budget zu erschöpfen – sondern viele gelten auch als Konfliktmetalle und erfordern sorgfältige Validierung.

Doch einige Geräte erfordern schlichtweg ein unvergleichliches Maß an Radiopazität, das nur in Edelmetallen wie Gold verfügbar ist. Tatsächlich findet sich Gold oft in Medikamentenabgabesystemen und Stents wegen seiner Kombination aus hoher Resistenz gegen bakterielle Kolonisation und seiner Radiopazität.

Wolfram als Ersatz für Edelmetalle

Wie produzieren Hersteller also Qualitätsgeräte effizient und budgetgerecht? Ein Weg ist der Aufbau guter, starker Beziehungen zu erfahrenen, innovativen Vertragspartnern und Lieferanten.

Wussten Sie beispielsweise, dass es kosteneffiziente Alternativen zu Metallen wie Gold, Platin und Palladium gibt? Hoffentlich weiß Ihr Beschaffungspartner das.

In Anwendungen, wo Materialzähigkeit und Radiopazität entscheidend sind, ist Wolfram zu einer attraktiven Alternative geworden. Dies liegt an den vielen vorteilhaften Eigenschaften von Wolfram, einschließlich:

• Einer Dichte, die der von Gold entspricht
• Einer vergleichsweise hohen Zugfestigkeit und Mineralhärte
• Eines niedrigen Dampfdrucks bei hohen Temperaturen
• Dem höchsten Schmelzpunkt aller Metalle

Wolfram in medizinischen Anwendungen einsetzen

Zusammen machen diese Eigenschaften Wolfram stark, radiopaz, praktisch hitzebeständig und, wenn legiert, flexibel. Daher wird es derzeit in einer Vielzahl medizinischer Anwendungen eingesetzt.

Beispielsweise wird Wolfram regelmäßig in Polymere für hochsichtbare Katheter eingearbeitet. Es kann fachmännisch in engtolerante Wolframstifte und -stäbe für Zahn- und Medizinanwendungen bearbeitet werden.

Wegen seines niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wird Wolfram oft verwendet, um eine Verbindung mit Glas herzustellen, das einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Dies ermöglicht den Einsatz von Wolfram in hermetisch abgedichteten Baugruppen, die eine breite Palette medizinischer Geräte antreiben.

Vorteile von goldbeschichtetem Wolframdraht in medizinischen Anwendungen

Zusätzlich wird Wolframdraht manchmal mit einer sehr dünnen Goldschicht beschichtet, um etwas von der zusätzlichen Radiopazität von reinem Gold zu erhalten. Dies verleiht goldbeschichtetem Wolframdraht Radiopazitätseigenschaften ähnlich denen von Platin/Iridium, aber zu deutlich geringeren Kosten; die Goldbeschichtung erhöht die Korrosionsbeständigkeit des Drahtes.

Dieser goldbeschichtete Wolframdraht wird oft in Kauterisationsanwendungen, Führungsdrähten und Sonden für Tiefenhirnstudien verwendet. Neben Opazität und Korrosionsbeständigkeit behält der goldbeschichtete Wolframdraht viele der vorteilhaften Eigenschaften von Wolfram, einschließlich:

• Festigkeit bei sehr kleinen Durchmessern
• Die Fähigkeit, die Geradheit und Form des Drahtes unter verschiedenen Temperaturbedingungen beizubehalten

Partnerschaft mit einem sachkundigen und vertrauenswürdigen Materiallieferanten

Da die Medtech-Branche in den kommenden Jahren wahrscheinlich weiterhin Mittel für F&E bereitstellen wird, lautet die Frage: Hat Ihr Team die qualitativen Beschaffungsbeziehungen, die nötig sind, um Ihre Konzepte auf den Markt zu bringen?

Während Wolfram nicht immer ein geeigneter Ersatz ist, sollte Ihr Materiallieferant ein gründliches Verständnis davon haben, wie, wann und welche Zusammensetzung die richtige, kosteneffiziente Alternativlösung für Ihr Edelmetall-Dilemma wäre. In einer Ära des One-Stop-Shoppings bieten viele Lieferanten auch Sekundärfähigkeiten wie Präzisionsschneiden, Schleifen, Bearbeiten und Oberflächenbehandlungen wie Passivierung und Sandstrahlen.

Denken Sie daran: Da Wolfram – wie Gold – als Konfliktmetall gilt (gemäß Section 1502 des Dodd-Frank Act), sollte Ihr Lieferant alle US-Regulierungsstandards einhalten, ein Qualitätsystem haben und Rückverfolgbarkeit und Metrologie bieten.

Da sich Biomaterialien weiterentwickeln, erwarten Hersteller, dass ihre Vertragspartner sich mit ihnen weiterentwickeln. Das bedeutet nicht nur, ein Qualitätsprodukt effizient und zu wettbewerbsfähigen Preisen zu liefern, sondern auch informiert zu bleiben und Erfahrung und Innovation in den Materialbeschaffungsprozess einzubringen.

Um mehr über Wolframdraht und seine potenziellen Vorteile für Ihre Anwendung zu erfahren, fordern Sie Metal Cuttings kostenlosen Leitfaden zu den Grundlagen an, Tungsten Wire 101.