DE3036520A1

DE3036520A1 - Verbundmaterial fuer prothesen

Info

Publication number: DE3036520A1
Application number: DE19803036520
Authority: DE
Inventors: Paul Louis Robert Oud-Heverlee Ducheyne
Original assignee: Katholieke Universiteit Leuven
Current assignee: Katholieke Universiteit Leuven
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1980-09-27
Publication date: 1981-05-14
Also published as: JPS5656795A; CH646597A5; AU539092B2; AU6271180A; GB2059267B; FR2466241B1; GB2059267A; BE885384A; FR2466241A1; NL7907231A

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial bestehend aus einem metallischen Substrat und einer von diesem getragenen, aus Metalldrähten aufgebauten porösen Schicht, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundmaterials sowie eine Prothese, die unter Verwendung eines solchen Verbundmateriales hergestellt ist.

Ein Verbundmaterial der oben angesprochenen Art läßt sich in der Medizin für Implantate verwenden: Die poröse Schicht kommt in direkte Berührung mit dem das Implantat umgebenden Knochengewebe, so daß das Knochengewebe in die poröse obere Schicht hineinwachsen kann. Auf diese Weise erhält man eine feste Verankerung der Prothese.

Prothesen werden bekanntlich dazu verwendet, ganz oder teilweise -Gelenke oder Knochensegmente des menschlichen oder tierischen Skelettes zu ersetzen. Meistens werden die Prothesen in einen verbleibenden Teil des Skelettes implantiert. Dies führt zu verschiedenen Problemen, unter anderem ein unerwünscht starkes Verschleiß und damit eine kurze Lebensdauer und auch das Problem einer dauerhaften Befestigung der Prothese an den verbleibenden harten Knochenteilen. Um eine Prothese dauerhaft zu befestigen, werden derzeit verschiedene Verfahren angewendet, z.B. ein mechanisches Pestklemmen der Prothese, wozu man einen Schaft der Prothese in den Markraum des Knochens hineinschlägt; die Befestigung der Prothese unter Verwendung von Schrauben; und Befestigen der Prothese unter Verwendung von Knochenzement,welcher in situ polymerisiert. Das letztgenannte Verfahren wird

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häufig unter Verwendung von Methylmetacrylat als Zement durchgeführt. Das letztgenannte und die anderen Verfahren haben aber den Nachteil, daß sich die Prothese oft wieder vom Knochenrest löst, da das sie umgebende Knochengewebe zerstört wird oder resorbiert wird.

In jüngster Zeit sind noch andere Verfahren zum dauerhaften Befestigen von Prothesen vorgeschlagen worden, bei denen man die Verbindungs- und Anwachsfähigkeit des benachbarten Knochengewebes ausnützt. Beispiele für derartige Verfahren sind: Die Verwendung von Kerben, gerippten oder aufgerauhten Bereichen auf der Oberfläche der Prothese, über welche das Knochengewebe hinwegwachsen kann; die Verwendung von biologisch aktiven Materialien, welche mit dem Knochengewebe reagieren können und so eine tragfähige Verbindung herstellen können; und die Verwendung von porösen Schichten oder porösen Elementen, in welche das Knochengewebe eindringen kann und mit denen das Knochengewebe zusammenwachsen kann, so daß man auf diese Weise eine stabile Verankerung der Prothese erhält.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das letztgenannte Verfahren.

Für Prothesen, welche eine poröse Schicht oder ein poröses EIe- ' ment aufweisen, sind schon verschiedene Ausführungsformen vorgeschlagen worden. Es hat sich gezeigt, daß eine Prothese mit einer porösen oberen Schicht, die von einem Substrat getragen ist, vorteilhafter ist als eine Prothese, die vollständig porös ist, da die mechanischen Eigenschaften einer derartigen Prothese,

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z.B. die Zugfestigkeit und die mechanische Dauerbelastbarkeit ohne Ermüdungsbrüche besser sind. Derartige Eigenschaften muß eine Prothese erfüllen. Es ist auch bekannt, daß bei großen mechanischen Belastungen ausgesetzten Prothesen als Material für die poröse Schicht Metalle geeigneter sind als keramische Materialien und Polymere, da die Metalle bessere mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Duktilität aufweisen. Eine obere poröse Schicht aus Metalldrähten ist darüber hinaus besser als eine obere poröse Schicht aus Metallpulver, da man mit Metalldrähten eine offenporige Struktur erhält, bei der cJ^ie mittlere · Porengröße größer ist und welche bei gleicher Porosität bessere mechanische Festigkeit und Duktilität aufweist.

In der US-PS 3,906,550 ist eine implantierbare Prothese beschrieben, welche eine metallische Stange aufweist, die das die mechanische Belastung aufnehmende Teil der Prothese darstellt und von einer porösen Schicht umgeben ist, die aus zusammengesinterten dünnen metallischen Drähten besteht. Die poröse Schicht hat eine offenporige Struktur, so daß das Knochengewebe in der oben beschriebenen Art und Weise in die Poren hineinwachsen kann und damit eine feste Verankerung der Prothese an den Knochen erhalten wird.

Bei dieser bekannten Prothese wird die poröse Schicht dadurch hergestellt, daß man sehr dünne Drähte aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen Material faltet, diese in Stücke schneidet und die ausgeschnittenen Stücke durch Pressen in einer Form zu einem dreidimensionalen Netzwerk aus mechanisch gegenseitig aneinander festgelegten Fasern macht, worauf dieses Netzwerk dann gesintert

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wird> um an den Berührstellen zwischen den Fasern metallische Bindungen zu erzeugen.

Die so erhaltene poröse Schicht kann man dann dadurch an der metallischen Stange der Prothese befestigen, daß man sie aufsintert oder sonstwie an der S .ange befestigt.

Infolge der gewählten Herstellungsart liegen die metallischen Drähte in statistischer Orientierung in der porösen Schicht der bekannten Prothese. Man hat dort also eine offenporige Struktur, die Form und Abmessungen der Poren und auch der Porositätsgrad der porösen Schicht ändern sich jedoch in ganz erheblicher Weise von einem Punkt zum anderen Punkt der Schicht. Außerdem darf man die Poren nicht zu.groß wählen, da hierdurch die mechanische Festigkeit des Materiales zu stark herabgesetzt würde. Schließlich hat die poröse Schicht eine verhältnismäßig große spezifische Oberfläche verglichen mit dem Volumen der Prothese, und hierdurch; werden im lebenden Körper sehr viele Metallionen freigesetzt.. Schließlich stellt das feste Anbringen der porösen Schicht auf der metallischen Stange, welches in einem getrennten Herstellungssehritt erfolgen muß, ein erhebliches Problem dar.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile ausgeräumt werden und ein Verbundmaterial bestehend aus einem metallischen Substrat und einer von diesen getragenen porösen Beschichtung geschaffen werden, welches hohen Anforderungen genügt und. zur Verwendung bei Prothesen der oben beschriebenen

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Art geeignet ist. Darüber hinaus wird durch die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Verbundmaterial angegeben, das einfacher ist als das jetzt bekannte Verfahren und für die Herstellung in großem Rahmen geeignet ist.

Durch die vorliegende Erfindung wird zu diesem Zwecke ein Verbundmaterial bestehend aus einem metallischen Substrat und einer von diesem getragenen, aus Metalldrähten aufgebauten porösen Schicht geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die poröse Schicht aus mindestens einer Lage aus metallischem Drahtnetz besteht, in welchem die Drähte untereinander und mit dem Subetrat durch an den Berührpunkten liegende metallische Bindungen fest verbunden sind.

Darüber hinaus wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Verbundmateriales angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zumindest eine Lage aus metallischem Drahtnetz auf ein Metallsubstrat legt und die Drähte des Drahtnetzes an den Berührpunkten untereinander und mit dem Substrat über metallische Bindungen verbindet.

Auf diese Weise läßt sich die oben angegebene Aufgabe lösen. Da erfindungsgemäß ein metallisches Drahtnetz verwendet wird, erhält man eine gleichförmige und leicht einstellbare Porengröße, und man kann auch eine gleichförmige Porosität der vom Substrat getragenen Beschichtung sicherstellen. Man kann auch jede beliebige Porengröße und Porosität der Beschichtung herbeiführen, insbesondere kann man auch größere Abmessungen aufweisende Poren realisieren, ohne daß man die mechanische Festigkeit oder den

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Zusammenhalt der porösen Schicht gefährdet. Darüber hinaus kann man ein kleineres Verhältnis zwischen der spezifischen Oberfläche und dem Volumen des zu implantierenden Materiales sicherstellen, und hierdurch wird die Freisetzung von Metallionen in vivo herabgesetzt. Ein durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhaltener weitere" Vorteil ist der, daß die Herstellung der porösen Schicht, das Festlegen der metallischen Drähte aneinander und das Befestigen der metallischen Drähte am Substrat nun in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann. Hierdurch erhält man eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung, und man kann derartiges Verbundmaterial in großen Mengen erzeugen.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur in der oberen Hälfte einen Schnitt durch ein Verbundmaterial, das zur Verwendung in implantierbaren Prothesen geeignet ist, und in der unteren Hälfte eine Aufsicht auf dieses Verbundmaterial.

Wie die Zeichnung zeigt, besteht das Verbundmaterial aus einem metallischen Substrat 1, welches eine Schicht aus metallischem Drahtnetzmaterial 2 trägt. Das Drahtnetz 2 ist ein metallisches Tuch in Form eines flachen Gewebes, welches Kettdrähte 3 und Schußdrähte 4 aufweist. Es ist klar sichtbar, daß die Kettdrähte 3 und die Schußdrähte 4 durch metallische Bindungen an den Berührpunkten untereinander und mit dem Substrat 1 verbunden sind, so daß man belastungsfähige Verbindungen erhält. Zwischen den Kettdrähten 3 und den Schußdrähten 4 verbleiben

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Poren 5 und 6, welche gleichförmige Gestalt und Größe aufweisen, da man ein Gewebe der oben beschriebenen Art verwendet.

Bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel 1st nur eine Lage Drahtnetzmaterial vorgesehen. Es versteht sich, daß man auch eine größere Anzahl von Lagen aus Drahtnetzmaterial verwenden kann, wobei die Drähte dann wieder untereinander und mit den Drähten der darunterliegenden Lage durch metallische Bindungen verbunden sind.

Das Substrat 1 besteht aus einem mit dem lebenden Gewebe kompatiblen Metall, z.B. aus rostfreiem Stahl, Titan, einer Titanlegierung, einer Co-Cr-Legierung, Tantal, einer Tantallegierung, Niob, einer Nioblegierung oder Zirkon. Metall wird keramisch·.=: Materialien oder Polymermaterialien vorgezogen, da das Substrat bei Verwendung des Verbundmateriales in Prothesen normalerweise das die mechanischen Belastungen aufweisende Element darstellt. Daher muß das Substrat eine gute mechanische Festigkeit und . gute Duktilität aufweisen. Das Substrat kann beliebige, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Form haben, z.B. die Gestalt einer flachen Platte, eines runden Stabes oder dergl. haben. Es ist nicht absolut notwendig, daß das Substrat schon die für die Prothese benötigte Form hat; man kann es auch auf später in diese Form bringen.

Die Drähte des Drahtnetzes 2 bestehen ebenfalls aus biokompatiblem Metall, also einem vom lebenden Gewebe gut aufgenommenen Metall. Im Prinzip kann man dieselben Metalle verwenden wie für das Substrat. Obwohl die aus Drahtnetz bestehende poröse Schicht

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nicht direkt als die mechanische Belastung aufnehmendes Teil des Verbundmateriales gedacht ist, muß sie doch eine sehr belastungsfähige Verbindung mit dem Knochengewebe gewährleisten. Infolgedessen sollte die Stärke der internen Bindungen des Verbundmateriales größer sein als die Stärke der Bindung zwischen der porösen Schicht und dem Knochengewebe. Auch aus diesem Grunde werden Metalle gegenüber anderen Materialien bevorzugt.

Das Drahtnetz 2 stellt eine poröse Schicht mit fast absolut gleichförmigen mechanischen Eigenschaften sicher, insbesondere Poren 5 gleichförmiger Größe. Das Drahtnetz kann entweder gewoben oder gestrickt sein, wobei ein gewobenes Drahtnetz noch bessere Eigenschaften hat. Es ist ferner wichtig, daß die Drähte des Drahtnetzes einander bei vielen Punkten überkreuzen, denn auf diese Weise erhält man die sehr wichtig Poren 6, welche im Hinblick auf das Eindringen des Knochengewebes besonders günstig sind und damit für eine besonders belastungsfähige mechanische Verbindung zwischen der porösen Schicht der Prothese und dem Knochen sorgen.

Der Durchmesser der Drähte und die Dichte der Drähte, xi.h. die Anzahl der Drähte pro Längeneinheit kann im Netz innerhalb weiter Grenzen variieren, je nachdem, welche Porengröße und Porosität man wünscht. Man kann Metalldrähte mit einem Durchmesser zwischen 0,025 und 1,25 mm verwenden, während die Anzahl der Drähte pro Zoll in beliebiger Richtung zwischen 400 und 6 (entspricht 158 und 2,3 pro cm) betragen kann. Hält man diese Grenzen ein, so sollte man noch dafür Sorge tragen, daß die Maschenweite oder Porengröße im Drahtnetz immer größer ist als die

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minimale Eindringweite aes gewünschten Knochengewebes in die Poren.
Es ist nicht notwendig, daß das Drahtnetz schon an dieser Stelle der Herstellung die für die Prothese gewünschte Gestalt und Abmessung hat; vielmehr müssen die Gestalt und die Abmessung des Drahtnetzes in gewissem Ausmaße an diejenigen des verwendeten Substrats angepaßt werden.

Man kann zwischen der Verwendung einer einzigen oder einer Mehrzahl von Lagen aus Drahtnetz^material wählen, je nachdem, wie groß die Dicke der porösen Schicht auf dem Substrat sein soll. Werden mehrere Lagen Drahtnetzmaterial verwendet, so werden diese in der Regel gegeneinander versetzt übereinandergelegt, um so eine bessere Verbindung der verschiedenen Lagen untereinander zu gewährleisten. Man kann aber auch eine Mehrzahl von Lagen auc Drahtnetzmaterial mit gleicher Maschenweite verwenden, welche direkt übereinandergelegt sind.

Bei dar Herstellung des oben beschriebenen Verbundraateric.Isr werden eine oder mehrere Lagen aus Drahtnetzmaterial auf das metallische Substrat gelegt. Danach werden die Drähte des Drahtnetzes metallurgisch miteinander und mit dem Substrat verbunden.

Die metallurgischen Bindungen werden vorzugsweise durch Sintern oder sogar noch besser durch Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung hergestellt. Obwohl man im Prinzip eine ähnliche Bindung auch durch Punktschweißen herstellen kann, wird dieses Herstellungsverfahren bevorzugt, da es in der Praxis, insbesondere bei gebogenen Substratoberflächen, sehr schwierig ist,eine

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große Anzahl von metallischen Drähten an ihren Berührpunkten miteinander und gleichzeitig mit einem Substrat zu verschweißen. Durch Sintern und insbesondere durch Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung erhält man eine gute Verbindung zwischen den verschiedenen metallischen Drähten und zwischen den Drähten und dem Substrat. Infolgedessen ist Jieses.Verfahren der Herstellung des VerbundmateriaIes weitaus am günstigsten.

In der FR-PS 2 215 927 wird eine gelochte Folie als poröse Schicht des Verbundmateriales verwendet,und diese Folie wird an dem Substrat durch Punktschweißungen befestigt. Dagegen wird bei der Herstellung des oben beschriebenen Verbundmaterials ein Drahtnetz verwendet, und die Herstellung der metallischen Verbindung erfolgt durch Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung.

Ein erster Vorteil des Drucksinterns verglichen mit dem normalen Sintern ist der, daß die Drähte des Drahtnetzes beim Sintern fest gegen das Substrat angedrückt werden. Auf diese Weise erhält man einen guten Kontakt und ein belastungsfähig zusammengesintertes Drahtnetz. Das Drucksintern hat ferner den -Vorteil, daß die Sintertemperatur niederer gewählt werden kann.

Die zur Herstellung der Drähte des Drahtnetzes und zur Herstellung des Substrats verwendeten Metalle werden üblicherweise bei Temperaturen über 1100 C gesintert. Verwendet man derart hohe Temperaturen, so werden die mechanischen Eigenschaften des Substrates (Zugfestigkeit, Duktilität, Dauerbelastbarkeit ohne Ermüdungsbrüche) erheblich verschlechtert, und dies stellt ein

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Problem bei der Herstellung von Verbundmaterialien für Prothesen dar. Beim Drucksintern kann man dagegen die Sintertemperatur etwi 200 - 500 C niederer wählen, wodurch dieses Problem ganz ausgeräumt oder zumindest erheblich entschärft wird.

Das zum Erhalten einer Schicht mit poröser Struktur verwendete Drucksintern stellt einen erheblichen Portschritt gegenüber den bekannten Verfahren dar- Üblicherweise wird das Drucksintern in der Metallurgie dazu verwendet, kompakte Sintergegenstände herzustellen, welche die größtmögliche Dichte aufweisen. Oft wird sogar die für das Vollmaterial geltende theoreitsche Materialdichte erzielt. Würde man eine Masse aus statistisch orientierten Metalldrähte drucksintern, so erhielte man einen erheblichen Zuwachs in der Materialdichte. Da bei der vorliegenden Erfindung dagegen ein Drahtnetz verwendet wird, kann man ein Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung durchführen, ohne daß man eine derartig hohe Dichte der porösen Schicht und einen Verlust an Porosität an Kauf nehmen muß.

Das Drucksintern kann unter Verwendung von Vorrichtungen erfolgen, die im Handel erhältlich sind und die die Ausübung des notwendigen Druckes und zugleich das Aufheizen auf die benötigte Temperatur in einer geeigneten Atmosphäre sicherstellen.

Die Größe der gewählten Temperatur und des angelegten Druckes sowie die Dauer des Sinterprozesses hängt stark von der jeweils verwendeten Metallart ab. Diese Faktoren hängen darüber hinaus wechselseitig voneinander ab, da eine Zunahme des Sinterdruckes oder eine Zunahme der Sinterdauer automatisch bedingen, daß

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die Sintertemperatür herabgesetzt wird. Allgemein kann man sagen, daß man beim Drucksintern für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gute Ergebnisse erhält, wenn man bei Temperaturen von 6 00 - 1000 ° C und Drucken von 1 bis 150 MPa arbeitet und eine

ι Sinterdauer zwischen 5 Minuten und 8 Stunden wählt. Innerhalb dieser allgemeinen Grenzen werder die genaueren Arbeitsbedingungen im Hinblick auf das jeweils verwendete Metall gewählt. Für rostfreien Stahl wählt man z.B. beim Drucksintern eine Temperatur von 850 - 950 ° C, während man für Titan eine Temperatur bei etwa 650 - 700 ° C und für Titanlegierungen· eine Temperatur bei etwa 850 bis 950⁰C wählt. Den zusammen mit diesen Temperaturen einzustellenden Druck und die Sinterdauer kann man leicht experimentell bestimmen.

Die durch das Drucksintern erhaltenen günstigen Eigenschaften kann man noch dadurch verbessern, daß man das Drahtnetz vor dem Sintern in einem getrennten Verfahrensschritt gegen das Sub-~ strat preßt. Zu Beginn des Sinterprozesses besteht dann schon ; eine Berührfläche anstelle von Berührpunkten oder Berührungslinien, und dies ist im Hinblick auf das Erzielen einer guten metallischen Bindung von großem Vorteil. Für diese Vorkompaktierung werden Drucke von 10 - 600 MPa verwendet, wobei der im Einzelfall anzuwendende Druck der Art des Metalles, aus dem das Drahtnetz und das Substrat gefertigt sind, und den mechanischen Eigenschaften und der Webcharakteristik des Drahtnetzes Rechnung trägt.

Wird mehr als eine Lage Drahtnetzmaterial verwendet, so kann das Herstellungsverfahren ohne Änderung durchgeführt werden. Die ver-

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schiedenen Drahtnetζlagen werden übereinander an der gewünschten Stelle auf das Substrat gelegt. Danach wird die so erhaltene Schichtstruktur als ganze, gegebenenfalls nach einem Vorkompaktieren druckgesintert. Obwohl die nun auftretenden Phänomene etwas komplizierter sind, da nun metallische Bindungen zwischen den einander überkreuzenden Drähten einer jeden Lage, zwischen den einander überkreuzenden Drähten zweier aufeinanderfolgender Drahtnetzlagen und außerdem zwischen den Drähten der untersten Drahtnetzlage und dem Substrat hergestellt werden müssen, kann man das Drucksintern immer noch gleichzeitig in einem einzelnen Sinterschritt durchführen.

Das oben beschriebene Herstellungsverfahren ist sehr einfach und läßt sich mit geringen Kosten durchführen; daher kann sogar eine Massenproduktion durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verbundmaterial und das nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellte Verbundmaterial hat ein dichtes metallisches Substrat, welches eine poröse Beschichtung aus gesintertem Drahtnetz trägt. Da bei der Herstellung mit verhältnismäßig niederen Sintertemperaturen gearbeitet wird, hat das Substrat optimale mechanische Eigenschaften. Da das Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung erfolgt, erhält man in einem einzigen Arbeitsschritt eine gute, belastungsfähige Verbindung aem Drahtnetz und dem Substrat sowie zwischen allen einander überkreuzenden Drähten im Drahtifibz untereinander. Die poröse Schicht hat Poren gleichförmiger Größe, welche gleichförmig über die Schicht verteilt sind. Man kann jede beliebige Porengröße, insbesondere auch yerhältnis-

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mäßig große Poren herstellen.

Das erfindungsgemäße Verbundmaterial eignet sich insbesondere zur Verwendung in implaniterbaren Prothesen, da die vom Substrat getragene poröse Schicht bestens ein Eindringen des Knochengewebes ermöglicht, so daß man eine dauerhafte Befestigung der Prothese am Knochen erhält. Das erfindunijsgemäße Verbundmaterial kann in vielerlei orthopädischen Prothesen verwendet werden, z.B. Hüft- und Knieprothesen sowie anderen Gelenkprothesen. Man kann auch nichtmetallische Teile derartiger Prothesen in das die poröse Beschichtung tragende metallische Substrat einschließen. Das Verbundmaterial kann auch in zahnmedizinischen Prothesen verwendet werden, z.B. bei Kieferbrücken. Bei allen Anwendungen erhält man bezüglich des Eindringens des Knochengewebes in die poröse Schicht und bezüglich einer dauerhaften Befestigung der Prothese am Skelett ausgezeichnete Ergebnisse.

Nachstehend werden noch zwei in keiner Weise einschränkende Beispiele für die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung gegeben:

Beispiel I:

Auf ein flaches Metallsubstrat aus rostfreiem Stahl AISI 316L wird eine Lage Drahtnetz gelegt, das aus demselben Material besteht.

Das Drahtnetz ist ein flaches Gewebe, der Drahtdurchmesser beträgt 0,375 mm, die Drahtdichte 7,9/cm in jeder Richtung.

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Das Drahtnetz wird bei Raumtemperatur mit einem Vorkompaktierdruck von 150 MPa gegen das Substrat gedrückt. Danach werden die Drähte des Drahtnetzes untereinander und mit dein Substrat unter Verwendung einer normalen Sinterpresse durch Drucksintern verbunden. Die Sintertemperatur beträgt 875 ° C/ der Sinterdruck 10 MPa, die Sinterdauer eine Stunde. Man erhält ein Verbundmaterial bestehend aus einem metallischen Substrat und einer porösen Oberflächenschicht aus metallischem Drahtnetz. Die mechanische Verbindung zwischen der Beschichtung und dem Substrat ist ausgezeichnet, die Beschichtung hat gleichförmige Porosität bei gleichförmiger Porengröße.

Beispiel II:

Man geht genauso wie beim Beispiel I vor, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß die Sinterdauer nun 2 Stunden beträgt, die Sintertemperatur 900 ° C ist und der Sinterdruck 10 MPa beträgt. Man erhält ein Verbundmaterial, das ähnliche Eigenschaften aufweist wie beim Beispiel I.

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Claims

Patentansprüche

Verbundmaterial bestehend aus einem metallischen Substrat (1) und einer von diesem getragenen, aus Metalldrähten (3, 4) aufgebauten porösen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht aus mindestens einer Lage aus metallischem Drahtnetz (2). besteht, in welchem die Drähte (3, 4) untereinander und mit dem Substrat (1) durch an den Berührpunkten liegende metallische Bindungen fest verbunden sind.
2. Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Drähte (3, 4) des Drahtnetzes (2) aus rostfreiem Stahl, Titan, einer Titanlegierung, einer Kobaltlegierung, Tantal, einer Tantallegierung, Niob, eiper Jlioblegierung oder Zirkon bestehen.
3. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurph gekennzeich-

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net, daß das Drahtnetz (2) ein Gewebe ist.
4. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (3, 4) des Drahtnetzes (2) einen Durchmesser von 0,025 bis 1,25 mm aufweisen und daß in jeder Richtung des Drahtnetzes (2) 1^f8 - 2,3 Drähte pro cm angeordnet sind.
5. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat (1) mehr als eine Lage Drahtnetz (2) angebracht ist.
6» Verfahren zum Herstellen eines Verbundmateriales, bestehend aus einem metallischen Substrat (1) und einer von diesem getragenen, aus Metalldrähten (3, 4) aufgebauten porösen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lage Drahtnetz (2) auf dem metallischen Substrat (1) angeordnet wird, und die Drähte (3, 4) des Drahtnetzes (2) metallisch an ihren Berührpunkten untereinander und mit dem Substrat O) verbunden werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (3, 4) des Drahtnetzes (2) aus rostfreiem Stahl, Titan, einer Titanlegierung, einer Kobaltlegierung, Tantal, einer Tantallegierung, Niob, einer Nioblegierung oder Zirkon bestehen .

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8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Drahtnetz (2) ein Drahtgewebe verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (3, 4) des Drahtnetzeß (2) einen Durchmesser von 0,025 - 1,25 mm haben und die Drähte (3/4) in jeder Richtung des Drahtnetzes (2) in einer Dichte von 158 - 2,3 Drähten pro cm angeordnet sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 9_f dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Lage Drahtnetz (2) auf dem Substrat

(1) angeordnet wird und mit diesem verbunden wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6- 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der metallischen Bindung durch Sintern unter gleichzeitiger Druckeinwirkung erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatür zwischen 600 ° C und 1000 ° C liegt, daß der Sinterdruck zwischen 1 und 150 MPa liegt und die Sinterzeit zwischen 5 Minuten und 8 Stunden beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Sintern und gleichzeitiger Druckeinwirkung ein Vorkompaktieren erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorkompaktieren bei einem Druck von 10 bis 600 MPa erfolgt.

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15. Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14 hergestellt ist.
16. Prothese, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Verbundmaterial hergestellt ist, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 5 angegeben ist oder welc^v äs nach einem der Ansprüche 6 bis 14 hergestellt ist.

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